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《溫壓成形制備高性能各向異性釹鐵硼粘結(jié)磁體》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、http://www.paper.edu.cn1溫壓成形制備高性能各向異性釹鐵硼粘結(jié)磁體1,211122陶斯武，田建軍，段柏華，曲選輝，本蔵義信，御手洗浩成，2野口健兒1北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京(100083)2愛(ài)知制鋼株式會(huì)社，日本(476-8666)E-mail：dbh72@163.com摘要：本文采用各向異性釹鐵硼粉末，通過(guò)溫壓成形工藝制備粘結(jié)永磁體。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析確定了溫壓成形工藝的溫度和壓力，并對(duì)比分析了磁體的磁性能和熱穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，溫度主要決定于粘結(jié)劑體系的粘度、軟化點(diǎn)和凝膠時(shí)間，其合適的溫度為110
2、℃。增加成形壓力可有效提高永磁體的密度和磁性能，但壓力過(guò)大會(huì)造成磁粉顆粒破碎，合適的成形壓力為700MPa。各向異性粘結(jié)磁體的磁通量隨溫度變化很小，其原因在于具有高的矯頑力和高的方形性。各向異性粘結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能：Br=9.8kG,iHc=17.1kOe,andBHmax=20.9MGOe。關(guān)鍵詞：各向異性粘結(jié)磁體，釹鐵硼，溫壓成形，磁性能1.前言[1]自從1984年釹鐵硼磁體被發(fā)現(xiàn)后，由于其具有高的磁性能將會(huì)繼續(xù)受到廣泛的關(guān)注。[2]隨著工業(yè)產(chǎn)品小型化的發(fā)展趨勢(shì)，粘結(jié)釹鐵硼磁體的應(yīng)用領(lǐng)域正不斷地增長(zhǎng)。然而，粘結(jié)[3-4]
3、磁體的熱穩(wěn)定性差，限制了它的應(yīng)用，如汽車馬達(dá)中的磁體，常常處在高溫狀下。與各向同性粘結(jié)磁體，采用各向異性釹鐵硼粉末制備各向異性粘結(jié)釹鐵硼磁體的磁性優(yōu)異，將顯著提高磁體使用溫度。因此，研究高磁能積和高矯頑力的各向異性粘結(jié)磁體，將是提高其熱穩(wěn)定性的有效方法之一。各向異性粘結(jié)磁體不同于各向同性粘結(jié)磁體，它在壓制過(guò)程需施加磁場(chǎng)，使磁性粉末的易磁化方向沿磁場(chǎng)方向排列。只有獲得較高的取向度，磁體才能呈現(xiàn)優(yōu)[5-8]良的磁性能。磁粉在磁場(chǎng)中取向主要受磁粉轉(zhuǎn)動(dòng)力矩和摩擦力控制。磁粉的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩正比于取向磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁粉本身的飽和磁化強(qiáng)度。磁粉的摩
4、擦力主要包括粉末間的靜磁相互作用力、機(jī)械嚙合力以及包覆在磁粉表面的粘結(jié)劑流變時(shí)的內(nèi)摩擦力。由于摩擦力的影響，壓制時(shí)不能有效、均勻地傳遞壓力，造成壓坯密度分布不均勻、磁體取向度低、磁體磁性能不高等。針對(duì)這些問(wèn)題，本文采用溫壓成形工藝制備各向異性粘結(jié)NdFeB磁體，并分析了它的磁性能和熱穩(wěn)定性。2.實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)采用愛(ài)知制鋼的d-HDDR各向異性釹鐵硼磁粉，與環(huán)氧樹脂、固化劑及添加劑混合混煉后，采用溫壓成形工藝制備了Φ7mm×7mm×7mm規(guī)格的各向異性磁體，成形磁場(chǎng)強(qiáng)度為25kOe。采用d-HDDR磁粉制備各向異性粘結(jié)磁體的編號(hào)為M
5、F21H。本實(shí)驗(yàn)采用MQP釹鐵硼磁粉制備了各向同性粘結(jié)磁體，其編號(hào)MQP-B，并與各向異性磁體MF21H進(jìn)行了對(duì)比。磁體的磁性能采用磁滯回線儀（BHU-25，RikenDenshiCo）進(jìn)行測(cè)量；磁通量由磁通量計(jì)測(cè)定；通過(guò)測(cè)定高溫下的磁通量來(lái)研究磁體的抗熱性；根據(jù)線圈匝數(shù)和線圈面積，計(jì)算出磁通密度；通過(guò)在一定高溫下放置一定時(shí)間后測(cè)量磁體的不可逆磁通量，研究磁體的熱穩(wěn)定性。1本課題得到高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目(20040008015)的資助。-1-http://www.paper.edu.cn3.結(jié)果和討論3.1溫壓成
6、形溫度圖1是溫度對(duì)粘結(jié)劑粘度的影響?？梢钥闯?，溫度小于110℃時(shí)，粘結(jié)劑的粘度較低，呈流動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)，粘結(jié)劑在粉體表面鋪展和流動(dòng)，粘結(jié)劑流變時(shí)的內(nèi)摩擦力較小，帶動(dòng)磁粉在模腔中重新排列，有效減小顆粒間的孔隙率，提高填充度。此外，粉末顆粒間及其與模壁間的摩擦力不是很大，在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的作用下，粉末顆粒較容易地旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)，易于沿磁場(chǎng)方向排列，磁體的取向度較高。當(dāng)溫度大于110℃后，粘結(jié)劑粘度逐漸增加，尤其溫度超過(guò)120℃后，粘度顯著增加。此時(shí)，粘結(jié)劑流動(dòng)性變差，內(nèi)摩擦力增加，導(dǎo)致粉末顆粒間及其與模壁間的摩擦力變大，造成磁體的取向度降
7、低，磁性能下降。因此，溫壓工藝的溫度在110℃為宜。180160140120/Pa100-5806040粘度×10200-208090100110120130140150160170溫度/℃圖1粘結(jié)劑粘度和溫度的關(guān)系3.2成形壓力成形壓力對(duì)磁體密度和最大磁能積的影響如圖2所示?？梢钥闯?，磁體密度隨壓力的升高而明顯增加，當(dāng)壓力大于700MPa后，密度增加趨勢(shì)減小，并趨于飽和值。隨著密度的增加，磁體的最大磁能積也隨之提高，在壓力達(dá)到700MPa時(shí)磁能積達(dá)到最大值。這是因?yàn)椋寒?dāng)壓力較小時(shí)，隨著壓力的增加，添加劑能夠均勻的填充永磁體內(nèi)
8、磁粉顆粒的空隙，減小了空洞，提高了永磁體的密度，使永磁體內(nèi)的非磁性物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)減小，而磁粉的體積分?jǐn)?shù)升高，使永磁體的磁能積升高。當(dāng)壓力大于700MPa后，進(jìn)一步提高成形壓力，會(huì)造成磁粉顆粒破碎，永磁體的磁性能降低，同時(shí)模具的壽命要大大縮短。因此，其合適的成形壓力為700MP
