各向同性模压成型Nd-Fe-B粘结磁体——石英钟用步进电机转子的研制

用快淬Nd-Fe-B磁粉与改性耐热环氧树脂混合经模压成型制备的各向同性粘结磁体,其密度d=6.0g/cm^3,剩磁Br=0.69T,内禀矫顽力_JHc=880 kA/m,最大磁能积(BH)_m=82kJ/m^3,达到国际同类产品性能指标,用它生产的石英钟用步进电机转子的磁性能、机械性能及其对温度、环境和时间的稳定性以及耐腐蚀特性等均已满足实用化要求。

快淬Nd-Fe-B粘结磁体内禀矫顽力机制研究

本文采用X光衍射、穆斯堡尔谱和高分辨电镜,研究了快淬Nd_(13.5)Fe_(81.74)-B_(4.76)合金的显微组织。快淬线速度为24m/sec磁体性能最佳,作者发现,其显微组织为单纯的Nd_2Fe_(14)B相微晶,不存在第二相(富Nd相、富B相或α-Fe相)。可能,所研究的快淬Nd-Fe-B高内禀矫顽力(iHc≥1120KA/m)来源于Nd_2Fe_(14)B相的单畴机制。

快淬Nd-Fe-B粘结磁体在36L78微电机上应用研究

快淬Nd-Fe-B粘结磁体是新颖的高性能低成本稀土永磁,并具有内禀矫顽力高和磁各向同性特点。本文研究了快淬Nd13.5Fe81.74B4.76粘结磁体在36L78双速电机上应用效果。结果发现:(1)采用不同夹角θ的充磁轭铁充磁,φ30.6/φ23.6×11(mm)磁环内表面的磁场强度可得马鞍型、正弦型及矩型分布。当θ=80°时,内表面磁场强度为马鞍型分布;当θ<75°时,内表面磁场强度为正弦型分布。(2)在磁路状态和磁环尺寸不变的情况下,采用快淬Nd-Fe-B粘结磁体的电机起动力矩比采用进口各向异性烧结铁氧体提高了50％,明显地改善了电机工作特性,为开辟新颖高性能微电机提供了良好的永磁材料。

快淬Nd-Fe-B粘结磁体初始磁化过程的研究

在合适的淬辊速下,采用真空单辊急冷法制取了快淬Nd2Fe14B微晶。常温下快淬NdFeB粘结磁体具有两阶段磁化过程。在自旋重取向温度（135K）以下,快淬粘结磁体的磁化曲线形状生发了变化,两阶段磁化过程消失。实验发现快淬粘结磁体的磁化过程可用随机取向的无相互作用的单轴单畴粒子系统模型来近似描述。其反磁化过程可归结于单畴粒子的畴转和晶粒之间的畴壁钉扎混合模型。

Nd-Fe-B磁粉对粘结磁体性能的影响

通过对MQP-B磁粉与国产快淬粉的比较,发现两种原料粉的物理性能存在明显的差异。分别用两种磁粉制作了粘结磁体,发现在压制过程中磁粉有不同的表现,发生了不同程度的破碎,由此引起的磁体磁性能降低幅度也不同。分析认为,除了磁粉的磁性能外,影响磁体性能的因素还有原料粉的形态、硬度、流动性、表面形貌和成型后磁粉的损伤情况。

粘结型Nd-Fe-B永磁体化学镀镍

研究了粘结型Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ材料的的化学镀镍工艺，并比较了酸性、碱性和中性化学镀液对永磁材料的磁性能及防腐蚀性能的影响。结果表明，粘结型Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ永磁材料使用中性和酸性化学镀双层保护。

塑料粘结各向同性Nd-Fe-B磁体的热稳定性

本文检测了各向同性粘结Nd-Fe-B磁体开路磁通的可逆和不可逆损失。测量表明,粘结Nd-Fe-B永磁与烧结体具有近似的可逆温度系数,但不可逆损失和长时间时效损失远小于烧结Nd-Fe-B磁体。

Parylene镀层对烧结Nd-Fe-B磁体稳定性的影响

采用化学气相沉积法(CVDP)在Nd-Fe-B磁体和电镀Cu层的Nd-Fe-B磁体表面包覆派瑞林(Parylene)镀层,分析Parylene镀层和Parylene+电镀Cu复合镀层对磁体化学稳定性和温度稳定性的影响。Parylene分子沉积到磁体表面形成一层致密的镀层,镀层表面形成大小不同的颗粒,造成磁体表面粗糙度变大。Parylene镀层与Nd-Fe-B基体结合紧密,未出现缝隙和镀层脱落现象,镀层厚度随Parylene粉末质量增加逐渐增大。Parylene镀层一方面可以有效改善Nd-Fe-B磁体的化学稳定性,提高磁体中性盐雾耐腐蚀性能;另一方面对磁体有很好的抗热氧化保护作用,有利于提高磁体的温度稳定性,降低高温磁通不可逆损失(h_(irr))。Cu镀层的存在不利于Parylene镀层改善磁体化学稳定性和温度稳定性,这是由于电镀Cu层与Nd-Fe-B磁体基体和Parylene镀层结合不紧密,界面存在缝隙与裂痕。

各向异性钕铁硼粘结磁体的注射成形技术

论述了注射成形各向异性Nd-Fe-B粘结磁体的特点及工艺过程,并对其生产工艺过程中的5个关键要素:磁粉及耦联剂、粘结剂、混炼过程、注射过程、磁场取向工艺的研究状况进行了综合评述。同时还论述了各向异性Nd-Fe-B磁粉的生产原理及生产现状。指出了注射成形Nd-Fe-B粘结磁体的现在和潜在的应用市场。在此基础上,指出了今后开展研究工作的方向。

晶界扩散Mg对钕铁硼磁体磁性能及微观组织的影响

烧结Nd-Fe-B磁体在风力发电、电动汽车等环保节能新能源产业中扮演着重要角色,因此研究制备高矫顽力及高磁能积的钕铁硼永磁材料是目前迫切需要解决的重要问题。本研究基于磁控溅射沉积非稀土元素Mg薄膜,再经过热处理使其扩散进入磁体内部,通过设定不同的扩散温度和时间,得到最佳扩散工艺参数,磁体矫顽力最大值达到17.12 kOe,增幅达到3.86 kOe,综合磁性能较为良好。通过对比分析实验前后磁体的磁性能和微观组织,Mg元素扩散过程中,低熔合金与富Nd相结合形成低熔液相,润湿性良好的低熔液相促进富Nd相流动,形成连续平滑的细晶界。这种方法可提高材料性能,适用于制备、表面改性和界面工程等领域。

无重稀土烧结Nd-Fe-B磁体的显微结构和磁性能研究

对Ga、Al、Cu和Zr共同掺杂的烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和显微结构进行研究,并通过回火工艺对磁体的矫顽力进行调控。结果表明:当一级回火为900℃×150 min,且二级回火为500℃×180 min时,磁体矫顽力H_(cj)从烧结态的14.33 kOe大幅提高到二级回火态的19.86 kOe,提高了38.6%;方形度H_(k)/H_(cj)由0.86增加到0.97;剩磁B_(r)仅从烧结态13.51 kGs略微下降到二级回火态的13.46 kGs;富稀土相分布更加连续和明显。研究分析表明,矫顽力大幅增加主要是由于含有少量的富Nd相和贫B相的烧结Nd-Fe-B磁体中Ga的掺杂改变了晶界相湿润性,降低了富稀土相中Fe元素的含量。本研究为无重稀土高矫顽力和高剩磁烧结Nd-Fe-B磁体步入产业化夯实了理论基础。

Nd-Fe-B模顿锻与各向异性粘结磁体

检验了Nd-Fe-B模顿锻磁体的热加工条件.从磁体在热加工温度和模顿锻初始阶段应力-应变曲线来看,Nd_(14)Fe_(80)B_6三元结构具有良好的可加工特性(模顿锻).压缩比(规定为高度减少量的倒数)大于4时才能获得取向材料,c轴沿压应力方向取向;但在模顿锻过程中晶粒会长大.在研究过的几种添加元素中,Ga是提高矫顽力而剩磁下降较少,热加工性能保持不下降的最好添加剂.Nd_(14)Fe_(79·25)B_6 Ga_(0·25);模顿锻磁体的典型磁参数为:B_r=12.4kG,H_(CJ)=19kOe,(BH)_(max)=36MGOe.磁体经160℃高温暴露后,不可逆下降10%(P_c=2).碾碎模顿锻磁体制得磁粉的H_(CJ),几乎与颗粒尺寸无关.磨成数百μ的粉末后,H_(CJ)大约下降2kOe.用这种粉料研制出了各向异性粘结磁体.添Ga的注射成型和压缩成型磁体.其最佳能积分别为10和15MGOe.经120℃高温暴露后的不可逆下降小于5%(P_c=2),这对于高分子粘结磁体来说,已掉有足够的热稳定性.

在潮湿环境中无涂层的粘结Nd-Fe-B磁体的腐蚀情况

通过测量其质量和磁特性的变化来评定在潮湿环境中（100℃，饱和水蒸汽中），用不同粘结剂制成的无涂层粘结Nd-Fe－B磁体的腐蚀性能。用于粘结快淬粉（MQP－D）的环氧树脂、锌和聚四氯乙烯（PTEE），在提供给一般电机应用时，质量变化较小并在很大程度上保持了磁性能不变，同时发现在试验前经过热处理的PTEE粘结的样品，比其它样品具有更优良的抗腐蚀特性。

粘结Nd-Fe-B永磁材料的研究进展

由于粘结Nd-Fe-B永磁体具有净成型、自动化生产等优点,其商业价值备受关注。介绍了Nd-Fe-B磁粉的制备方法、粘结Nd-Fe-B永磁体的制备工艺以及常用的粘结剂、添加剂的类型,提出了粘结Nd-Fe-B永磁材料具有广阔的应用前景。

烧结Nd-Fe-B磁体表面渗镀Dy2O3对磁体显微组织和磁性能的影响

研究了烧结Nd-Fe-B磁体表面渗镀Dy2O3对磁体组织结构与磁性能的影响。表面渗镀Dy2O3后,N40的矫顽力由1017 kA.m-1提高到1146 kA.m-1,38H的矫顽力由1575 kA.m-1提高到1753 kA.m-1,而通过传统合金化添加同量Dy,N40和38H的矫顽力分别为1061和1634 kA.m-1。磁体表面渗镀Dy2O3后热稳定性也大大改善。组织分析表明,元素Dy从表面扩散并渗入磁体的内部约20μm厚,Nd2Fe14B晶粒表层附近Dy含量比晶界中高,说明Dy2O3中的Dy通过扩散与富Nd相及Nd2Fe14B晶粒表面层的部分Nd发生置换反应,增强了Nd2Fe14B晶粒表面层的磁晶各向异性。在此基础上,提出了高矫顽力高热稳定性渗Dy的烧结Nd-Fe-B磁体中Dy分布的理想模型。

高性能磁性复合材料——粘结钕铁硼磁体

从复合材料的视角出发,结合自己的研究,介绍了粘结钕铁硼磁体的组分设计、性能设计和制备工艺,并对一些研究动态进行了分析讨论。

用模压成型方法制备HDDR粘结NdFeB磁体的成型性研究

在形状复杂或大尺寸的模压成型粘结磁体制备过程中 ,由于粉末颗粒间以及磁粉与模壁间的摩擦 ,造成沿压制方向的压制压力递减 ,使得磁体密度的不均匀分布的现象 ,成为不可避免。为了改善磁体密度分布不均匀的现象 ,本研究选取用HDDRNdFeB磁粉模压成型制备的薄壁环作为研究对象 ,系统地研究了润滑剂的添加量以及润滑剂和增强剂的添加方式对磁体密度、密度分布的均匀性以及磁体抗压强度的影响。通过复合添加润滑剂和增强剂的方法 ,可以保证在磁体抗压强度不降低的前提下 ,提高磁体的密度 ,改善密度分布的均匀性 ,从而改善粘结磁体的成型性。

注射成形法制取各向异性粘结NdFeB磁体的研究

研究了磁粉粒度、取向磁场强度、取向时间及装载量对注射成形各向异性粘结NdFeB磁体性能的影响,并分析了其原因。结果表明:NdFeB磁粉粒径太粗或太细均不利于磁体性能的提高,其最佳粒径范围是60μm^100μm;随着取向磁场强度的逐渐增加,磁体剩磁Br及矫顽力bHc增加较大但其内禀矫顽力iHc则基本不变;与此同时为保证磁粉取向完全,磁场取向时间必须大于5s。在此基础上,通过实验找出了最佳的装载量并制备出最大磁能积(BH)max和抗压强度σb分别为99kJ/m3及125MPa的高性能注射成形各向异性粘结NdFeB磁体。

添加Nb对Nd-Fe-B磁体温度稳定性的影响

对Ｎｄ１５．１５Ｆｅ７８．１１－ｘＮｂｘＢ６.７４（ｘ＝０， ０．２１， ０.４２， ０．７２， １．０８， １．４４）永磁体的温度特性和显微组织及两者之间的关系进行了研究.结果表明： Ｎｂ可以显著降低磁体的磁通不可逆损失，但对磁体磁通可逆部分几乎没有影响;Ｎｂ在Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体中的作用是使晶粒均匀化、规则化，导致晶粒表面层厚度ｒ０大幅度变薄，晶粒表面的最小形核场Ｈｎ和Ｂｌｏｃｈ壁的挣脱钉扎场ＨＮ增大，因而使磁体的不可逆损失降低、温度稳定性和使用温度提高．