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細(xì)晶工藝制備高性能燒結(jié)釹鐵硼的研究

發(fā)布時間：2020.12.07

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自從第三代稀土永磁材料一釹鐵硼問世以來，因其優(yōu)異的磁性能和良好的性價比,已廣泛應(yīng)用于節(jié)能電梯、風(fēng)力發(fā)電、能源汽車等領(lǐng)域,是現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中重要且不可或缺的材料隨著社會的發(fā)展,高層建筑成為世界城市發(fā)展的主流，電梯也成為人們每天的交通工具。然而,電梯耗電量約占整個建筑能耗的5%,是高層建筑最大能耗設(shè)備之電梯節(jié)能化改造的有效措施之一是提高電梯永磁曳引機(jī)用磁體的矯頑力。

近年來對燒結(jié)釹鐵硼材料的研究主要集中在如何在不明顯犧牲剩磁的條件目前細(xì)化晶粒工藝的方式主要是通過降低磁粉粒度,作者對比了不同粒度磁粉燒結(jié)時效后磁體磁性能，發(fā)現(xiàn)磁粉粒度較細(xì)時,磁體矯頑力明顯提高，但是磁粉粒度繼續(xù)降低時,磁體矯頑力不會繼續(xù)增采用真空感應(yīng)熔煉爐冶煉名義成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為Nda.Fe.aCou.sAl a.2sB.c(%)、Nds.c Fes.69ColsAI 0.2Bo.g6(%)的2組合金速凝鑄片，經(jīng)HD粗破碎之后，通過控制設(shè)備分級輪轉(zhuǎn)速將第一~ 組HD粉末分別氣流磨研磨至2.0、2. 4、2.8、3.2 μm粒度，將第二組HD粉末氣流磨研磨至2.4 μm粒度,研磨過程中采用HELOS/ RODOS激光粒度分布儀測試磁粉粒度，上述粒度均為依據(jù)GB/T19077. 1--2008方法測量的磁粉表面積平均粒徑(SMD)。

在2.0 T強(qiáng)度磁場中壓制成型，然后在980~1 070 C燒結(jié)溫度下燒結(jié)3~5 h,500 C時效處理4~6 h,最終得到釹鐵硼磁體。將燒結(jié)時效后磁體根據(jù)磁粉粒度分組后加工成φ10mmX10mm尺寸圓柱試樣測試其磁性能以及其失重性能采用HG700磁滯回線儀測試磁體磁性能,通過S-4700掃描電子顯微鏡對磁體的斷口組織形貌進(jìn)行觀察，采用LecoTC500C型氧氮儀測量燒結(jié)時效后磁體O、N含量。

失重測試采用反應(yīng)釜加速氧化實驗(PCT)，試驗條件為:溫度121 °C，濕度100%,壓力200 kPa,時間96 h。通過控制分級輪轉(zhuǎn)速，分別獲得不同粒度的釹鐵硼磁粉。磁粉越細(xì)，達(dá)到相同密度需要的燒結(jié)溫度越低。磁粉粒度低于2.4 μm時，燒結(jié)溫度要嚴(yán)格控制。經(jīng)過多次試驗后獲得表1中燒結(jié)磁體合適的燒結(jié)溫度。圖1(a)為磁粉粒度為2.4 μm時采用1000C燒結(jié)后的磁體斷口SEM形貌，可以看出局部存在空洞，說明此時出現(xiàn)燒結(jié)密度不夠的現(xiàn)象。燒結(jié)溫度超過1 040 C時，會出現(xiàn)晶粒異常長大現(xiàn)象。