釹鐵硼永磁材料自問世以來,就以其*的磁性能而備受關注,被稱為“磁王“,在市場需求的不斷地增長下,釹鐵硼生產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﹡大磁能積這幾個指標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,這個時候顯示的磁鐵磁力值。它是指將一個磁鐵在閉路環(huán)境下被外磁場充磁到技術飽和后撤消外磁場,此時磁鐵表現(xiàn)的磁感應強度。
矯頑力Hcb和內稟矯頑力 Hcj
海綿里的水吸到﹡大,然后把水壓出來,壓到海綿里沒有水,這個使用的壓力就好比是矯頑力。它是磁體在反向充磁時,使磁感應強度降為零所需反向磁場強度的值。但此時磁體的磁化強度并不為零,只是所加的反向磁場與磁體的磁化強度作用相互抵消,此時若撤消外磁場,磁體仍具有一定的磁性能。而內稟矯頑力是使磁體的磁化強度降為零所需施加的反向磁場強度。
﹡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磁的以上性能,如何通過技術手段提升磁材性能,以及使用中如何避免磁材性能不損耗。
釹鐵硼強磁的原料成分及生產工藝決定了它的先天磁性能,而在成為強磁成品后,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?shù)脑挘瑫霈F(xiàn)長久退磁的情況。
1. 原料成分對釹鐵硼強磁性能的影響
釹鐵硼強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,為了進一步提升釹鐵硼的磁性能,可在三元系Nd-Fe-B材料的基礎上進一步添加其他元素,但元素的添加對磁體性能的影響可能是雙向的,應根據(jù)釹鐵硼強磁的使用場合對磁材性能的具體要求來確定添加元素。
2. 生產工藝對釹鐵硼強磁性能的影響
為了獲得高性能的釹鐵硼永磁體,新技術和新工藝不斷涌現(xiàn)。在燒結NdFeB生產過程中,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,同時磁粉可以磨得更細,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*消除α-Fe相。由于采用甩帶法制得的粉末抗氧化能力增強,磁體晶粒尺寸變小,矯頑力有較大提高。
3. 工作環(huán)境對釹鐵硼強磁性能的影響
溫度:釹鐵硼強磁有嚴格的工作溫度限制,高于工作溫度時磁體就可能會出現(xiàn)退磁的現(xiàn)象,而高于居里溫度時,磁體退磁將不可逆。