粘結(jié)釹鐵硼永磁材料
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- 發(fā)布時間:2023-05-20 15:09
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【概要描述】粘結(jié)磁體大約出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代,當(dāng)時的SmCo已經(jīng)達(dá)到商品化,燒結(jié)釹鐵硼永磁體的市場情況很好,但難于精密加工成特殊形狀,而且在加工過程中易出現(xiàn)開裂、破損、掉邊、掉角等問題。
粘結(jié)釹鐵硼永磁材料
【概要描述】粘結(jié)磁體大約出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代,當(dāng)時的SmCo已經(jīng)達(dá)到商品化,燒結(jié)釹鐵硼永磁體的市場情況很好,但難于精密加工成特殊形狀,而且在加工過程中易出現(xiàn)開裂、破損、掉邊、掉角等問題。
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粘結(jié)磁體大約出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代,當(dāng)時的SmCo已經(jīng)達(dá)到商品化,燒結(jié)釹鐵硼永磁體的市場情況很好,但難于精密加工成特殊形狀,而且在加工過程中易出現(xiàn)開裂、破損、掉邊、掉角等問題,另外還不易裝配,從而使其應(yīng)用受到限制。為解決這一問題,將永磁體粉碎后與塑 料混合,在磁場中壓制成型,這大概是粘結(jié)磁體原始的制造方法。粘結(jié)Nd-Fe-B磁體由于成本低、尺寸精度高、形狀自由度大、機(jī)械強(qiáng)度好、重量輕等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。
一、生產(chǎn)工藝:
粘結(jié)釹鐵硼是由永磁體粉末與橡膠或質(zhì)硬量輕的塑 料等粘結(jié)材料相混合,按照用戶要求直接成型為各種形狀的永磁部件。
磁粉的制備是加工釹鐵硼永磁體的關(guān)鍵工序,磁粉性能的好壞直接影響永磁體的磁性能。制備Nd-Fe-B磁粉的方法有機(jī)械破碎法、熔塊快淬法、HDDR法、氣體噴霧法以及機(jī)械合金化法等。目前主流工藝采用HDDR法,它是通過氫化-分解-脫氫-再結(jié)合的過程制備高 性 能稀土永磁粉:首先把合金破碎成粗粉,裝入真空爐內(nèi),在一定溫度下晶化處理,合金吸氫并發(fā)生歧化反應(yīng),然后將氫氣抽出,使之再化合成具有極小晶粒的稀土永磁粉末。這種方法可以得到平均粒徑為0.3μm的細(xì)小晶粒,從而獲得具有高矯頑力的磁粉。
粘結(jié)釹鐵硼的壓制成型目前有4種工藝:壓延成型、注射成型、擠壓成型和模壓成型,其中壓延和注射較為主流。
1、壓延成型是將磁粉和粘結(jié)劑按一定體積比例均勻混合,軋成所需要的厚度然后經(jīng)過固化處理制造成成品,一般使用乙烯類樹脂和丁 腈橡膠來作為粘接劑,產(chǎn)品表面需要做鍍層保護(hù)。
2、注射成型是將磁粉與粘結(jié)劑(熱塑性樹脂)混合,經(jīng)加熱混煉、造粒、干燥、然后經(jīng)螺旋式導(dǎo)桿送到加熱室加熱,以一定的速度注射到模腔成型,冷卻后即得成品,由于樹脂含量高,能在磁體表面形成一層保護(hù)膜,一般無需再做表面防腐處理,除非對表面防腐能力有較高要求。
3、擠壓成型與注射成型法基本相同,區(qū)別是將加熱后的粒料通過一個空洞擠壓入模具中連續(xù)成型。
4、模壓成型是將磁粉和粘結(jié)劑按照比例混合,經(jīng)過造粒并加入一定量的偶聯(lián)劑,在模具中壓制成型,于120°~150°固化,得到成品。
二、產(chǎn)品性能
添加粘接劑,磁性能低于燒結(jié)釹鐵硼:粘結(jié)釹鐵硼磁體是用粘結(jié)劑將磁粉粘結(jié)成大塊磁體,其密度一般只有理論上的80%。而燒結(jié)釹鐵硼磁鐵經(jīng)過復(fù)雜的工序高溫加熱而成的,因此在磁性上,粘結(jié)釹鐵硼弱于燒結(jié)釹鐵硼。
產(chǎn)品精度高,形態(tài)自由度大:燒結(jié)釹鐵硼是用粉末燒結(jié)的方法生產(chǎn)的,一般經(jīng)過燒結(jié)只能生產(chǎn)出毛坯,再經(jīng)過機(jī)械加工(如線切割、切片、磨削等)才能成為各種形狀的磁體。與燒結(jié)釹鐵硼相比,粘結(jié)釹鐵硼永磁體的生產(chǎn)過程更加簡單,無需二次加工,其產(chǎn)品尺寸精度高、不變形;同時形態(tài)自由度大,可根據(jù)實際使用需求制造各種形狀的產(chǎn)品,如長條狀、片狀、管狀、圓環(huán)狀或其他復(fù)雜形狀,便于大批量自動化生產(chǎn)且產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度高。
各向同性磁體,便于任意方向充磁:粘結(jié)釹鐵硼是各向同性磁體,各方向磁性相同,因此方便制作多極乃至無數(shù)極的整體磁體,這對于燒結(jié)磁體來說通常很難實現(xiàn)。
三、產(chǎn)品應(yīng)用
粘結(jié)釹鐵硼磁體的磁性能不及燒結(jié)釹鐵硼,但因其方便制造多級充磁環(huán)形磁體,性能一致性和均勻性極佳的特點,以及易于同其他金屬或塑 料零部件一體化成形,遠(yuǎn)高于粘結(jié)鐵氧體的磁性能,被廣泛應(yīng)用于各類微型電機(jī)和傳感器系統(tǒng)中。粘結(jié)釹鐵硼的具體用途可分為:
- 數(shù)字化產(chǎn)品:硬盤驅(qū)動器磁體(HDD)-這是目前粘結(jié)釹鐵硼的應(yīng)用領(lǐng)域
- 辦公OA產(chǎn)品:打印機(jī)用傳動電機(jī)、掃描儀用電機(jī)、復(fù)印機(jī)同步進(jìn)電機(jī)(STP)、激光打印機(jī)磁輥等
- 汽車用電機(jī)及磁傳感器產(chǎn)品:包括EPS助力轉(zhuǎn)向傳感器磁體、雨刮器電機(jī)、搖窗電機(jī)、座椅調(diào)節(jié)器電機(jī)等
- 其他各類工業(yè)用和家用電機(jī):主要包括各類伺服電機(jī)、電動工具用電機(jī)、空調(diào)制冷馬達(dá)等
由于在磁性能與成型上的巨大差異,粘結(jié)釹鐵硼與燒結(jié)釹鐵硼使用的交集并不大。粘結(jié)釹鐵硼主要用于硬盤光驅(qū)主軸電機(jī)以及功率較小的微特電機(jī)等領(lǐng)域,而燒結(jié)釹鐵硼更多用于功率較大的驅(qū)動電機(jī)等領(lǐng)域。
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