影響釹鐵硼性能的因素及方法
釹鐵硼永磁材料自問世以來,就以其優(yōu)越的磁性能而備受關(guān)注,被稱為“磁王“,在市場需求的不斷地增長下,釹鐵硼生產(chǎn)工藝及磁體性能也不斷發(fā)展和提升。我們一般用剩磁、矯頑力和*大磁能積這幾個(gè)指標(biāo)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(gè)時(shí)候顯示的磁鐵磁力值。它是指將一個(gè)磁鐵在閉路環(huán)境下被外磁場充磁到技術(shù)飽和后撤消外磁場,此時(shí)磁鐵表現(xiàn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
矯頑力Hcb和內(nèi)稟矯頑力 Hcj
海綿里的水吸到*大,然后把水壓出來,壓到海綿里沒有水,這個(gè)使用的壓力就好比是矯頑力。它是磁體在反向充磁時(shí),使磁感應(yīng)強(qiáng)度降為零所需反向磁場強(qiáng)度的值。但此時(shí)磁體的磁化強(qiáng)度并不為零,只是所加的反向磁場與磁體的磁化強(qiáng)度作用相互抵消,此時(shí)若撤消外磁場,磁體仍具有一定的磁性能。而內(nèi)稟矯頑力是使磁體的磁化強(qiáng)度降為零所需施加的反向磁場強(qiáng)度。
*大磁能積 (BH)max
海綿里吸水飽和,里面水的總量可理解為是*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*大值,它的大小直接表明了磁體的性能高低。
今天懂磁帝就和大家聊聊是什么決定了釹鐵硼強(qiáng)磁的以上性能,如何通過技術(shù)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(qiáng)磁的原料成分及生產(chǎn)工藝決定了它的先天磁性能,而在成為強(qiáng)磁成品后,它的工作環(huán)境(包括溫度、濕度等因素)會影響其先天磁性能的發(fā)揮,使用不當(dāng)?shù)脑挘瑫霈F(xiàn)長久退磁的情況。
1. 原料成分對釹鐵硼強(qiáng)磁性能的影響
釹鐵硼強(qiáng)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(jìn)一步提升釹鐵硼的磁性能,可在三元系Nd-Fe-B材料的基礎(chǔ)上進(jìn)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(yīng)根據(jù)釹鐵硼強(qiáng)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(chǎn)工藝對釹鐵硼強(qiáng)磁性能的影響
為了獲得高性能的釹鐵硼永磁體,新技術(shù)和新工藝不斷涌現(xiàn)。在燒結(jié)NdFeB生產(chǎn)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(shí)踐中不斷涌現(xiàn)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*大好處是使*終磁體的氧含量降低,同時(shí)磁粉可以磨得更細(xì),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(tǒng)工藝相比,添加防氧化劑的磁體內(nèi)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(qiáng),磁體晶粒尺寸變小,矯頑力有較大提高。
3. 工作環(huán)境對釹鐵硼強(qiáng)磁性能的影響
溫度:釹鐵硼強(qiáng)磁有嚴(yán)格的工作溫度限制,高于工作溫度時(shí)磁體就可能會出現(xiàn)退磁的現(xiàn)象,而高于居里溫度時(shí),磁體退磁將不可逆。