新技术、新设备在NdFeB稀土磁体生产中的应用之一——速凝铸片的制备

中国烧结NdFeB磁体产业近年来突飞猛进,2000年产量已超过日本位列全球首位。虽然产品质量有了很大提高,但就整体水平而言还是处于中低挡。生产工艺、技术装备的落后使中国烧结NdFeB磁体磁性能上与高牌号要求还有差距,特别是在性能一致性方面远达不到用户要求,致使中国磁体进不了诸如VCM、MRI和电机等高端应用领域,大部分企业只能挤在有限的中低档市场靠降价恶性竞争。为改变这样的局面,少数厂家高价引进国外先进设备,产品质量是提升了,但产品成本却因之显著增高,结果产品的性价比无法适应市场需求,因此国内多数厂家仍在观望与等待,如何走有自己特色的硬件改造之路,是摆在中国稀土磁体厂家面前的现实问题。目前针对NdFeB磁体的特点,根据相关技术需求,中国已开发出一整套有自己特色的生产设备,能有效生产高档磁体。它们包括:(速凝)片铸合金(SC)的制备、氢化制粉(HD)技术及设备、改进的流化床气流磨(JM)、可变换极向的强脉冲磁场取向设备、磁场等静压机(CIP)、磁场橡皮模压机(RIP)、磁场取向湿压成形设备、NdFeB专用多室烧结炉、测量高矫顽力磁体完整磁滞回线的脉冲磁强仪(PFM)以及适合NdFeB磁体的达克罗涂层技术、设备。本文是系列文章的第一篇,重点介绍磁性合金制备新工艺——速凝片铸工艺及相应的生产制备。此项新工艺能有效消除NdFeB铸造合金内普遍存在的α-Fe,从而极大提升合金的质量,促进高性能磁体的制备。文中指出SC工艺能有效消除NdFeB铸造合金内普遍存在的α-Fe的冶金学原理,希望借此引起广大磁体厂家对工艺技术原理及硬件设备改造的重视。

烧结NdFeB的铸锭组织分析

影响NdFeB磁性能的主要因素包括成分和生产工艺。本文研究了不同铸锭制备工艺获得的铸锭组织。研究发现,柱状铜模浇铸出的铸锭片状晶发达,表面和中心晶粒差异较大。而板状铁模浇铸出的铸锭虽然析出了大量α-Fe,但同时又使铸锭的晶粒细化,均匀性好,晶粒尺寸细化到了20μm,富钕相分布均匀;α-Fe在气流磨的吐料过程中大部分被排除,烧结体的晶粒细化到约10μm;磁体的磁能积达到了336kJ/m3(42MGOe)。

钕铁硼永磁的将来

在回顾钕铁硼发展的基础上,讨论和展望了钕铁硼几个可能的发展领域。这包括氢处理(HDDR)各向异性粘结钕铁硼、烧结钕铁硼的近净尺寸成型、带(片)铸工艺、潜在的新型高工作温度钕铁硼和可能的各向异性纳米复合烧结钕铁硼磁体。

高性能烧结钕铁硼磁体的研究与开发(一)

介绍了烧结钕铁硼磁体的研究与生产现状、钕铁硼永磁合金的有关理论、烧结钕铁硼磁体的先进生产工艺,重点分析了片铸(SC)、气流磨、橡皮模等静压等工艺的参数对烧结钕铁硼磁体微结构和磁性能的影响。采用合理成分和先进生产工艺,工业化批量生产的高磁能积磁体的磁性能达到:Hcj=1148kA/m (14.43kOe),(BH)max=408kJ/m3 (51.3MGOe),高矫顽力磁体的室温磁性能达到:Hcj=2035 kA/m(25.57kOe), (BH)max= 320kJ/m3(39.9MGOe)。

高性能烧结NdFeB永磁材料

本文是一篇评述，对高性能烧结NdFeB的磁能积理论极限和提高磁能积的途径进行了讨论，并对实际生产中的一项新的关键工艺——“片铸工艺”的工艺原理、过程和结果作了较详细的介绍。“片铸工艺”较现实地解决了严重影响磁能积的几个主要问题，尽快开发相应的生产设备非常必要。