钕铁硼磁铁烧结工艺问题
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烧结钕铁硼磁体生产工艺的发展烧结磁体是目前最大宗的商品磁体。
其工艺基本沿用制备钐—钴磁体的粉末冶金法,程序为:熔烧—合金锭粉碎—研磨—磁场下取向成型—烧结—回火时效—充磁检测等。
首先将Fe和B冶炼成Fe-B合金,然后于真空反应炉中按一定要求配比,在Ar气下融化成三元合金,浇铸至水冷铜模中。
然后进行制粉,通常采用球磨和气流磨等方法,还有还原扩散制粉,HDDR方法制粉,用快淬技术加球磨或气流磨方法制粉等。
烧结钕铁硼磁体的永磁性能取决于内禀磁性和微结构。
内禀磁性主要由材料的化学成分决定,是结构不灵敏。
内禀磁性决定了材料宏观磁性能的理论极限,为得到高性能钕铁硼磁体,首先要提高钕铁硼磁体中磁性相的饱和磁极化强度,可以通过以下措施实现:(1)保证原材料的纯度,以减少由于杂质元素引起的性能降低;(2)增加钕铁硼磁体中磁性相的含量,这可以通过合适的成分配比,在保证矫顽力的前提下使得生产后磁体的组分接近磁性相的组分;(3)提高磁性相的取向度,主要通过生产工艺保证磁体中的颗粒都是单晶颗粒或接近单晶颗粒,并且有良好的颗粒粒径分布。
在原材料纯度一定的前提下,生产工艺决定了磁体的性能。
1.铸锭生产工艺及装备的发展合金铸锭的显微组织对于后续工艺的制粉环节、磁场取向成型环节、坯料烧结过程都有重要的影响,并进而影响到烧结钕铁硼磁体的性能。
从制造永磁材料的角度来看,希望铸锭组织中不存在粗大的α—Fe 枝状晶。
(这是由于α—Fe 枝状晶的塑性较好,使铸锭难以破碎,给制粉过程造成困难;同时需延长烧结时间以获得均匀的Nd2Fe14B晶体。
同时,如铸锭组织中存在团块状富Nd 相,则会影响烧结时富Nd 相均匀分布。
)为了减少α—Fe 枝状晶,可以采用大容量的感应炉,并选用导热性能良好的铜锭模,采用以下两种工艺:一种工艺是把铸锭高温均匀化处理,在1000℃的温度且在惰性气体保护下恒温10h 左右,可以减少α—Fe,但该工艺耗费时间、增加成本,不适合工业化批量生产;另一种工艺是双相合金法,即主相和液相分别熔炼、破碎,然后混合、制粉、烧结,这种方法也可以用于生产高性能磁体,但工艺复杂,不适合大批量的工业生产。
烧结钕铁硼的生产工艺流程要点烧结钕铁硼的生产工艺流程发布日期:2012-03-30 浏览次数:167核心提示:本文对稀土永磁材料的发展过程、性能要求、主要类型等方面做了介绍,着重介绍了烧结钕铁硼磁体的生产工艺流程,最后对目前烧结钕铁硼在生产、科研、生活等各领域中的应用进行了总结,并对其发展方向进行了思考,指出应深入研究烧结钕铁硼磁体生产工艺,提高我国钕铁硼磁体的产品质量,才能增加企业自身的竞争力。
1.1稀土永磁材料概述从广义上讲,所有能被磁场磁化、在实际应用中主要利用材料所具有的磁特性的一类材料成为磁性材料。
它包括硬磁材料、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁光材料、磁泡材料和磁制冷材料等,其中用量最大的是硬磁材料和软磁材料。
硬磁材料和软磁材料的主要区别是硬磁材料的各向异性场高、矫顽力高、磁滞回线面积大、技术磁化到饱和需要的磁场大。
由于软磁材料的矫顽力低,技术磁化到饱和并去掉外磁场后,它很容易退磁,而硬磁材料由于矫顽力较高,经技术磁化到饱和并去掉磁场后,它仍然长期保持很强的磁性,因此硬磁材料又称为永磁材料或恒磁材料。
古代,人们利用矿石中的天然磁铁矿打磨成所需要的形状,用来指南或吸引铁质器件,指南针是中国古代四大发明之一,对人类文明和社会进步做出过重要贡献。
近代,磁性材料的研究和应用始于工业革命之后,并在短时间内得到迅速发展.现今,对磁性材料的研究和应用无论在广度或者深度上都是以前无可比拟的,各类高性能磁性材料,尤其是稀土永磁材料的开发和应用对现代工业和高新技术产业的发展起着巨大的推动作用。
1.2永磁材料性能要求永磁材料的主要性能是由以下几个参数决定的1.2.1最大磁能积:最大磁能积是退磁曲线上磁感应强度和磁场强度乘积的最大值。
这个值越大,说明单位体积内存储的磁能越大,材料的性能越好。
1.2.2饱和磁化强度:是永磁材料极为重要的参数。
永磁材料的饱和磁化强度越高,它标志着材料的最大磁能积和剩磁可能达到的上限值越高。
烧结钕铁硼的生产工艺流程要点
第一步,原料搅拌。
烧结钕铁硼的原料包括钕、铁、硼和其他添加剂等。
这些原料首先要经过严格的筛选和粉碎,然后按照一定的比例混合,
并添加一些流动剂,以便于原料的均匀混合。
最后,通过球磨机或其他搅
拌设备进行搅拌,使得原料的成分均匀。
第二步,成型。
搅拌均匀的原料会被送到成型机中进行成型。
成型的
目的是将原料压制成所需的形状,常见的形状有圆柱形、方形、棒形等。
成型机可以采用冷压成型或热压成型的方式。
在成型过程中,需要控制成
型压力和温度,以确保成型件的密实度和尺寸精度。
第三步,烧结。
成型后的绿体会被送入烧结炉中进行烧结。
烧结是将
原料在高温下进行热处理,使其结晶相互结合,形成致密的永磁材料。
烧
结过程中的主要控制参数有温度、时间和气氛。
通常情况下,烧结温度为1100-1300摄氏度,烧结时间为1-3小时,烧结气氛可使用氮气、氢气等。
烧结后的产品会形成一定的孔隙率,需要进一步处理。
第四步,磨削。
烧结后的产品会有一定的尺寸误差和表面粗糙度,需
要进行磨削处理。
磨削可以采用平面磨床、内外圆磨床等设备进行。
通过
磨削,可以使产品的尺寸精确,表面光滑,以提高产品的质量和加工精度。
第五步,磁化。
磨削后的产品需要经过磁化处理,以获得所需的磁性能。
磁化可以采用交流或直流磁化方法。
在磁化过程中,需要通过磁场的
作用,使产品的磁矩方向趋于一致,以形成良好的磁性能。
钕铁硼烧结工艺钕铁硼永磁材料是一种具有高自旋磁矩和高磁能积的磁性材料,具有优异的磁性能和化学稳定性,在电机、机器人、汽车、医疗设备等众多领域应用广泛。
其中,钕铁硼的制备方式主要有熔凝法、快速凝固法和烧结法等,其中烧结法是其中一种最为常用的制备方法。
钕铁硼烧结工艺的基本流程分为粉末配制、成型和烧结三个部分。
首先是粉末配制。
钕铁硼磁材料中通常含有成分为Nd2Fe14B的稀土组合材料,铁和硼等元素。
这些原始材料通过化学合成和其他方法制成微米级粉末,在JSJ、MQ、VAC和雷诺公司等国际生产商建立充足的工艺储备后,国内厂家也开始逐渐掌握。
其次是成型。
将制备好的粉末放入模具中进行成型,按照需要的形状、尺寸、密度等要求进行模具压制,得到所需的坯料。
按照压制方式不同,通常分为等静压法、注浆压制法、传动轮法、挤压法等。
最后是烧结。
坯料在高温下进行加热和压力处理以形成钕铁硼基体磁体,使微米级粉末烧结拼接并绕成深色的钕铁硼磁区,完成钕铁硼的制备过程。
烧结温度一般在1100到1220摄氏度之间可以控制,不同的烧结温度可以得到不同矫顽力和性能的磁体。
钕铁硼磁体烧结过程中,由于磁区的密度和分布、晶粒的大小和分布等因素的影响,将直接影响到其磁性能。
因此,钕铁硼磁体的制备需要不断地优化工艺和技术,使其性能更加优异。
总之,钕铁硼是一种优异的磁材料,其中烧结法是制备钕铁硼磁体的常见工艺之一,其制备过程包括粉末配制、成型和烧结,其中每一个环节都关键影响制备的磁体的性能和质量。
随着工艺和技术的不断更新和优化,钕铁硼磁体的应用范围将会进一步拓展。
烧结钕铁硼成型工艺烧结钕铁硼(sintered NdFeB)是一种常见的稀土磁体材料,具有极高的磁性能和优异的力学性能。
烧结钕铁硼的成型工艺是将粉末经过一系列加工步骤,通过高温烧结使粉末颗粒之间发生结合,形成致密的块体材料。
本文将从烧结钕铁硼的成型工艺流程、特点及应用等方面进行探讨。
一、成型工艺流程烧结钕铁硼的成型工艺主要包括粉末制备、成型、烧结和后处理等步骤。
1. 粉末制备:烧结钕铁硼的粉末是通过化学合成、溶液法、氧化还原法等方法制备而成。
其中,化学合成法是一种常用的制备方法,通过将稀土金属和铁、硼等原料在高温下反应生成相应的氧化物,再经过还原和研磨等工艺得到粉末。
2. 成型:粉末经过混合、压制和成型等步骤,形成具有一定形状和尺寸的绿体。
混合过程中通常需要添加一定比例的有机粘结剂和溶剂,以提高粉末的可塑性和成型性能。
3. 烧结:绿体经过烧结过程,即在高温下进行加热处理,使粉末颗粒之间发生结合,形成致密的块体材料。
烧结过程中,粉末颗粒之间发生扩散和晶粒长大,同时有机粘结剂和溶剂会被蒸发和燃烧掉。
4. 后处理:烧结后的钕铁硼磁体通常需要进行磨削、镀层和磁化等后处理工艺,以提高磁体的表面光洁度、耐腐蚀性和磁性能。
二、成型工艺特点烧结钕铁硼的成型工艺具有以下特点:1. 粉末冶金工艺:烧结钕铁硼是一种粉末冶金工艺,可以制备出复杂形状的磁体,满足不同工艺要求。
2. 高温烧结:烧结钕铁硼的烧结温度通常在1000℃以上,高温下粉末颗粒之间能够发生扩散和结合,形成致密的磁体材料。
3. 熔点低:钕铁硼的主要成分为稀土元素钕和铁、硼等金属,这些金属具有较低的熔点,便于烧结过程的实施。
4. 磁性能优异:烧结钕铁硼具有极高的磁性能,磁能积和剩磁等指标远高于其他磁体材料。
三、应用领域烧结钕铁硼广泛应用于电子、电机、汽车、航空航天等领域。
主要的应用包括:1. 电机和发电机:烧结钕铁硼可以制成各种形状和规格的磁体,用于电机和发电机中,提高电机的输出功率和效率。
烧结钕铁硼磁体的制备工艺烧结钕铁硼磁体是一种重要的永磁材料,广泛应用于电机、发电机、计算机等领域。
本文将介绍烧结钕铁硼磁体的制备工艺。
一、原料准备烧结钕铁硼磁体的主要原料是钕铁硼粉末。
钕铁硼粉末是由钕、铁和硼等元素按一定比例混合制备而成。
在制备过程中,需要注意控制原料的纯度和颗粒大小。
二、混合将钕铁硼粉末与一定比例的添加剂进行混合。
添加剂的种类和比例根据具体要求而定,常用的添加剂有石蜡、聚乙烯醇等。
混合的目的是提高粉末的流动性和增加烧结时的结合力。
三、压制成型将混合后的粉末放入模具中进行压制成型。
常用的成型方法有干压成型和注浆成型。
干压成型是将粉末放入模具中,通过机械压力使其成型。
注浆成型是将粉末与液体添加剂混合后,通过注射机将其注入模具中进行成型。
压制成型的目的是使粉末颗粒之间产生一定的结合力,以便后续烧结过程中形成致密的磁体。
四、烧结将成型后的磁体放入烧结炉中进行烧结。
烧结是指在一定的温度下,使磁体中的粉末颗粒发生结合和晶粒长大的过程。
烧结温度和时间的选择要根据具体的材料和要求来确定。
烧结过程中,需要控制好温度和气氛,以避免氧化和挥发等问题的发生。
五、磁化处理经过烧结后的磁体通常需要进行磁化处理,以获得所需的磁性能。
磁化处理可以通过电磁线圈或永磁体来实现。
磁化处理的目的是使磁体中的磁畴定向一致,从而提高磁体的磁化强度和剩磁。
六、表面处理经过磁化处理后的磁体还需要进行表面处理。
表面处理的目的是提高磁体的耐腐蚀性和机械强度,常用的方法有电镀、喷涂等。
总结:烧结钕铁硼磁体的制备工艺包括原料准备、混合、压制成型、烧结、磁化处理和表面处理等步骤。
这些步骤的每一环节都需要严格控制,以确保磁体的质量和性能。
随着科学技术的不断进步,烧结钕铁硼磁体的制备工艺也在不断改进,以提高磁体的性能和应用范围。
烧结钕铁硼的生产工艺流程要点1.原料准备:2.成型:原料经过混合后,需要通过成型工艺将其成型为所需的形状,主要有压制成型和注塑成型两种方式。
压制成型是将原料粉末放入模具中,通过压力使其成型;注塑成型则是将原料粉末与有机物(如聚丙烯)混合,通过注塑机将其喷射到模具中,然后通过烘干工艺除去有机物,得到成型体。
3.烧结:成型体进入烧结工艺后,需要经历两个主要的阶段:预烧和烧结。
预烧是指将成型体加热到一定温度,使其在气氛控制下发生化学反应,形成磁性晶相。
烧结是指将预烧体加热到更高的温度,使其晶粒再结合,形成致密的材料。
烧结需要在惰性气氛中进行,以防止材料氧化。
4.磁化:经过烧结的钕铁硼需要进行磁化处理,以使其获得所需的磁性能。
磁化可以通过直流磁场或交流磁场实现。
直流磁场磁化可以使材料产生常规的磁化曲线,而交流磁场磁化则可以使材料具有更高的矫顽力。
5.表面处理和绝缘处理:磁体的表面处理是为了提高其耐腐蚀性和抗划伤性。
常用的表面处理方法有电镀、镀层和涂覆等。
绝缘处理主要是为了防止磁体之间产生相互的磁驱动力,常用的方法是使用绝缘涂料或绝缘片。
6.检测和质量控制:在整个生产过程中,需要进行各种检测和质量控制措施,以确保产品的质量稳定。
常用的检测方法有磁性测试、物理性能测试、化学成分分析、尺寸测量等。
总结起来,烧结钕铁硼的生产工艺流程主要包括原料准备、成型、烧结、磁化、表面处理和绝缘处理等环节。
通过精心控制每个环节的工艺参数和质量控制措施,可以生产出高质量的烧结钕铁硼产品,满足不同行业的需求。
烧结钕铁硼生产工艺流程烧结钕铁硼(NdFeB)是一种高性能的永磁材料,具有较高的磁能积、较高的矫顽力、良好的化学稳定性和热稳定性。
其生产工艺流程一般包括原料处理、成分调整、磁性粉体制备、挤压成形、烧结处理和后续加工等步骤。
下面将详细介绍这些步骤。
1.原料处理:NdFeB的制备主要原料包括铁(Fe)、镨(Pr)、钕(Nd)和硼(B)等。
在原料处理中,首先将含镨镁钕(PrNd)的合金块和氧化铁(Fe2O3)粉末混合,然后进行磨碎和混合以获得均匀的粉末混合物。
2.成分调整:通过添加适量的氧化铝(Al2O3)和其他助剂,调整原料中各元素的组成和比例,以达到所需的磁性能。
3.磁性粉体制备:将经过调整的粉末混合物进行球磨处理,使粉末颗粒细化和均匀分散。
然后,采用液相法或气相法制备磁性粉体。
液相法主要通过溶液共沉淀、次氯酸铵沉淀或硝酸盐还原等方法得到磁性粉体;气相法主要通过在高温下使金属氮化物在气相中反应得到磁性粉体。
4.挤压成形:将磁性粉体与有机胶粘剂混合,并在高温下进行胶凝,形成压块。
然后,将压块送入挤压机中,并通过挤出模具将其挤压成所需形状的磁体。
挤压过程中要控制压力、温度和挤压速度,以保证成形品的密实度和形状精度。
5.烧结处理:将挤压成形的磁体放入高温炉中进行烧结处理。
烧结温度一般在1000℃-1200℃之间,同时施加适量的氮气或氩气作为保护气氛。
烧结过程中,粉末表面的有机物质在高温下分解并挥发,其余的金属氧化物被还原为金属,并且发生晶界扩散和再结晶,形成致密的磁体。
6.后续加工:经过烧结处理的磁体可以进行后续加工,如切割、研磨和涂层等,以得到所需的尺寸和表面质量。
切割一般采用线切割或电火花切割,研磨则通过磨料和研磨机械进行,涂层可以采用镀铜、镀锌等方法进行。
以上就是烧结钕铁硼的生产工艺流程。
这个流程是一个相对简化的描述,实际的工艺流程可能会有所不同,主要取决于具体的生产设备和工艺要求。
不过,总体来说,这个流程可以帮助我们理解烧结钕铁硼的制备过程。
钕铁硼烧结注意事项
钕铁硼烧结是一种制备高性能永磁材料的方法,以下是钕铁硼烧结的一些注意事项:
1. 粉末选择:选择高纯度的钕铁硼粉末,并控制粒径分布,以获得更好的烧结结果。
2. 添加剂控制:添加剂在烧结过程中起到颗粒固结和抗烧结过程中颗粒增长的作用,需要适当控制添加剂的类型和含量,以避免对磁性能的不良影响。
3. 烧结工艺控制:烧结过程中需要控制温度、压力和时间等参数,以确保粉末颗粒有良好的连接和致密度。
4. 烧结介质选择:选择适当的烧结介质,如氧化物或氮化物,以提供必要的热传导和气氛保护。
5. 烧结装备选择:选择适当的烧结设备,如烧结炉和烧结模具,以满足所需的烧结条件和形状要求。
6. 后处理注意:烧结后需要进行适当的后处理,包括热处理、磁化和涂覆等步骤,以进一步提高材料的性能。
7. 安全操作:在进行钕铁硼烧结过程中,需要注意材料的有害性、火爆性和放射性等方面的安全问题,确保操作人员的安全。
总之,钕铁硼烧结是一个复杂的过程,需要仔细控制各个环节,以获得理想的永磁材料性能。
烧结钕铁硼的生产工艺流程要点
细节具体
一、烧结钕铁硼的性能要求
1、钕铁硼的密度要求:钕铁硼的密度要达到7.9g/cm3;
2、强度要求:钕铁硼的强度要超过600Mpa;
3、抗拉强度:钕铁硼的抗拉强度要超过300Mpa;
4、热稳定性:钕铁硼烧结后其热稳定性要满足使用要求;
5、表面质量:钕铁硼表面质量要满足客户要求;
6、脆性:钕铁硼烧结后其脆性不能超过3mm。
二、烧结钕铁硼的生产工艺流程
1、原料准备:烧结钕铁硼的原料主要是钕铁硼粉料,需要按照具体
标准去筛选出满足质量要求的物料;
2、润湿处理:在准备良好的原料之后,需要进行适当的润湿处理;
3、成型:所有的原料混合润湿完之后,按照特定的成型方法将成型;
4、真空操作:将成型好的钕铁硼进行真空处理,以达到把油脂去除;
5、烧结:将经过真空处理的钕铁硼放入烧结炉中烧结;
6、冷却:将烧结完的钕铁硼进行冷却,以减少金属间的晶界;
7、机加工:将烧结完的钕铁硼进行切削机械加工,以满足用户要求
的尺寸;
8、检测:将机加工完的钕铁硼进行尺寸检测,以确定质量和尺寸的符合情况;。
钕铁硼磁铁烧结工艺问题
钕铁硼磁铁从工艺讲,有烧结钕铁硼磁铁和粘接钕铁硼磁铁,我们主要讲烧结钕铁硼磁铁。
钕铁硼磁铁流程如下:
工艺流程:配料→熔炼制锭→制粉→压型→烧结回火→磁性检测→磨加工→销切加工→电镀→成品。
其中配料是基础,烧结回火是关键。
钕铁硼磁铁生产工具:有熔炼炉、鄂破机、球磨机、气流磨、压制成型机、真空封装机、等静压机、烧结炉、热处理真空炉、磁性能测试仪、高斯计。
钕铁硼磁铁加工工具:有专用切片机、线切割机床、平磨机、双面机、打孔机、倒角机、电镀设备。
特性:钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。
钕铁硼具有极高的磁能积和矫力,同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用,从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
材质特点:钕铁硼的优点是性价比高,具良好的机械特性;不足之处在于居里温度点低,温度特性差,且易于粉化腐蚀,必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进,才能达到实际应用的要求
钕铁硼磁铁材料的烧结工艺
钕铁硼磁铁材料在烧结电镀前,须经过倒角、除油、酸洗、超声波清洗和其它能够得到稳定化清洁表面的工序,以得到结合良好、孔隙率低、耐蚀性持久的镀层。
倒角小零件倒角可以采用离心光饰机,较大零件可以采用砂轮机磨过棱边后再用螺旋式振动或离心式漩涡光饰机倒角。
倒角应在中性或偏弱碱性的介质中进行,切忌使用含酸性或有腐蚀性的介质倒角。
除油宜在中性和弱碱性的除油剂中进行,为避免氧化或渗氢,最好不进行阳极或阴极电解处理。
酸洗稀硝酸溶液或弱有机酸短时间酸洗,但不应在强卤素酸中酸洗,切忌在高浓度的强酸中酸洗,否则,材料表面急剧粗化乃至粉化。
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