影響釹鐵硼性能的因素及方法

  • 479
  • A+

釹鐵硼永磁材料自問世以來,就以其優越的磁性能而備受關注,被稱為“磁王“,在市場需求的不斷地增長下,釹鐵硼生產工藝及磁體性能也不斷發展和提升。我們一般用剩磁、矯頑力和最大磁能積這幾個指標來衡量磁性材料的性能。

剩磁 Br

如果把磁鐵比喻成海綿,剩磁就好似海綿吸水吸飽和了,這個時候顯示的磁鐵磁力值。它是指將一個磁鐵在閉路環境下被外磁場充磁到技術飽和后撤消外磁場,此時磁鐵表現的磁感應強度。

矯頑力Hcb和內稟矯頑力 Hcj

海綿里的水吸到最大,然后把水壓出來,壓到海綿里沒有水,這個使用的壓力就好比是矯頑力。它是磁體在反向充磁時,使磁感應強度降為零所需反向磁場強度的值。但此時磁體的磁化強度并不為零,只是所加的反向磁場與磁體的磁化強度作用相互抵消,此時若撤消外磁場,磁體仍具有一定的磁性能。而內稟矯頑力是使磁體的磁化強度降為零所需施加的反向磁場強度。

最大磁能積 (BH)max

海綿里吸水飽和,里面水的總量可理解為是最大磁能積。它代表了磁鐵兩磁極空間所建立的磁能量密度,即氣隙單位體積的靜磁能量,是Br與Hcj乘積的最大值,它的大小直接表明了磁體的性能高低。

今天就和大家聊聊是什么決定了釹鐵硼強磁的以上性能,如何通過技術手段提升磁材性能,以及使用中如何避免磁材性能不損耗。


釹鐵硼強磁的原料成分及生產工藝決定了它的先天磁性能,而在成為強磁成品后,它的工作環境(包括溫度、濕度等因素)會影響其先天磁性能的發揮,使用不當的話,會出現永久退磁的情況。

1. 原料成分對釹鐵硼強磁性能的影響

釹鐵硼強磁顧名思義是由稀土金屬釹、純鐵和硼采用粉末冶金工藝制成的磁性材料,為了進一步提升釹鐵硼的磁性能,可在三元系Nd-Fe-B材料的基礎上進一步添加其他元素,但元素的添加對磁體性能的影響可能是雙向的,應根據釹鐵硼強磁的使用場合對磁材性能的具體要求來確定添加元素。

2. 生產工藝對釹鐵硼強磁性能的影響

為了獲得高性能的釹鐵硼永磁體,新技術和新工藝不斷涌現。在燒結NdFeB生產過程中,主要問題是防止α-Fe相的析出和合金的氧化,難于得到理想的顯微組織,為解決這幾方面的問題,實踐中不斷涌現新的方法及工藝,例如:添加防氧化劑、潤滑劑,并采用快淬甩帶法制備磁體;鋼錠均勻化處理和片鑄工藝;雙相法制備工藝;濕壓成型工藝等。

加入防氧化劑最大好處是使最終磁體的氧含量降低,同時磁粉可以磨得更細,這有利于提高矯頑力,另外由于氧含量降低,也有利于提高矯頑力。與傳統工藝相比,添加防氧化劑的磁體內稟矯頑力可提高160kA/m左右。

添加潤滑劑后使磁粉之間摩擦力變小,改善磁粉的流動性,提高取向度,從而提高剩磁。

采用甩帶法制備的釹鐵硼帶厚度為0.25~0.35mm可徹底消除α-Fe相。由于采用甩帶法制得的粉末抗氧化能力增強,磁體晶粒尺寸變小,矯頑力有較大提高。

3. 工作環境對釹鐵硼強磁性能的影響

  • 溫度:釹鐵硼強磁有嚴格的工作溫度限制,高于工作溫度時磁體就可能會出現退磁的現象,而高于居里溫度時,磁體退磁將不可逆。


weinxin
我的微信
關注我了解更多內容

發表評論

目前評論: