釹鐵硼表面處理是針對燒結(jié)釹鐵硼永磁材料易氧化腐蝕特性開發(fā)的防護工藝,廣泛應(yīng)用于提升材料耐蝕性和機械性能。其主要通過金屬鍍層、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜及有機涂層等技術(shù)形成防護層,延長磁體使用壽命 [1]。該工藝包含鈍化處理、電鍍、磷化等方法。鈍化處理通過酸洗和氧化生成致密保護膜,耐鹽水腐蝕超2小時;電鍍鋅鎳可耐鹽霧140小時以上。磷化處理替代傳統(tǒng)油浸法,形成多孔吸附膜提升存儲時間與后續(xù)鍍層結(jié)合力,主流磷化液含鋅、鐵等成分 [1]。創(chuàng)新技術(shù)包括納米CeO2改性硅烷復(fù)合膜,使磁體經(jīng)72小時鹽霧無銹蝕;以及五層超薄復(fù)合鍍層(總厚4-4.5μm),結(jié)合銅、鎳鎢合金等材料,兼顧耐蝕與磁性能 [2-3]。預(yù)處理環(huán)節(jié)采用等離子活化與閉環(huán)氣流磨粉工藝,降低氧化風(fēng)險并改善粉末均勻性 [4]牌號示例:048021表示(BH)max為366~398kj/m3,Hcj為800KA/m的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料。青浦區(qū)辦公用釹鐵硼性價比
(2)超細粉太多的問題,HD+JM粉末容易磨細,需要改進氣流粉碎機使能產(chǎn)生全部有用的粉末。(3)HD+HM粉末表面楞角很多,在磁場取向和盛開過程中摩擦系數(shù)增大,使取向度降低導(dǎo)致Br降低,剩余磁感應(yīng)強度Br降低;與同成分NDFEB合金機械制粉相比,HD+HM粉末減少了氧化,相對而言Nd(R)成分比同等的合金要高,非磁性相的增加也導(dǎo)致Br的降低;(4)燒結(jié)中脫氫和晶粒反常增大(AGG),HD+JM粉末中含氫量不同,**終在燒結(jié)過程中才能脫盡。在升溫過程中還會出現(xiàn)開裂,真空度不高而出現(xiàn)氧化,氮化等現(xiàn)象,原因在于混料燒結(jié),設(shè)備不適應(yīng),升溫不正確所至。HD+JM粉末中含氫而且粉末細(~3μm)在一般制度下很容易發(fā)生晶粒超常增大的問題(矯頑力HC大幅度降低),解決方法:降低燒結(jié)溫度由1060度降到960度,添加晶粒**劑。青浦區(qū)辦公用釹鐵硼性價比而燒結(jié)釹鐵硼一般分軸向充磁與徑向充磁,根據(jù)所需要的工作面來定。
(5)如果采用HD+JM粉末制作磁體與相同成分機械粉末磁體相比較,結(jié)果Br,Hk/Hci都化用機械制粉的磁體低。原因在于Pr-Fe-B合金的氫化物PrFeBHx的易磁化軸由C軸變成A面,在磁取向時發(fā)生錯位,當(dāng)完成燒結(jié)后,易磁化軸由A面變成C軸了,這就出現(xiàn)Br,Hk/Hci都低的,只要不含Pr的Nd-Fe-B磁體都不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。氫破碎(HD)設(shè)備:高性能磁體的制備首要是保證低氧工藝,正是低氧環(huán)境的需求促進了氫化制粉的早日實用化,HD技術(shù)正是保證無氧制粉的**技術(shù)。
我們預(yù)計在未來3-5年,釹鐵硼的年需求增長率平均為20%左右。其增長主要來自于幾個領(lǐng)域:傳統(tǒng)汽車工業(yè)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、核磁共振成象工業(yè)和機床工業(yè)等。在能源日趨緊張的時代,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能無疑將受到**政策的支持,風(fēng)力發(fā)電目前在歐洲已經(jīng)大規(guī)模實施,在我國尚處于起步階段,之前1兆瓦的機組使用釹鐵硼大致在1噸左右,得益于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的快速增長,釹鐵硼在風(fēng)力發(fā)電機組中的用量也將快速增加。釹鐵硼永磁是以金屬間化合物RE2FE14B為基礎(chǔ)的永磁材料。住友特殊金屬發(fā)展成功粉末冶金法(powder metallurgy process)。
制備工藝燒結(jié)釹鐵硼永磁材料采用的是粉末冶金工藝,具體步驟如下:熔煉:將原材料在熔煉爐內(nèi)經(jīng)過熱熔,冷卻形成合金甩帶片。制粉:將熔煉制成的合金甩帶片破碎并制成磁粉,要求粉末顆粒尺寸小(3~4μm)且尺寸分布集中,粉末顆粒呈球狀或近似球狀。壓型:將破碎后的磁粉裝入模具,施加外磁場進行取向,取向后對粉末進行壓型。粉末磁場取向是生產(chǎn)高性能燒結(jié)釹鐵硼的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一。燒結(jié)與熱處理:將壓坯加熱到粉末基本相熔點以下的溫度進行燒結(jié),高溫淬冷后還需要在一定溫度進行回火處理優(yōu)化組織結(jié)構(gòu),獲取比較好的磁性能。釹鐵硼,也稱為釹鐵硼磁鐵(NdFeB magnet),是由釹、鐵、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。青浦區(qū)辦公用釹鐵硼性價比
釹鐵硼具有優(yōu)異的磁性能,被譽為“磁王”。青浦區(qū)辦公用釹鐵硼性價比
避免燒結(jié)釹鐵硼永磁材料被氧化腐蝕,采取的***辦法就是設(shè)置表面防護層,但釹鐵硼表面由于存在磨削加工時產(chǎn)生的惡化層和密度化不完全而產(chǎn)生的空孔、氧化相等,其表面處理必須采取必要的前處理和適當(dāng)?shù)碾婂児に?。釹鐵硼表面容易出現(xiàn)銹蝕,比如:釹鐵硼永磁材料居里溫度點低,溫度特性差,化學(xué)活性強,硬而脆、易被粉化、氧化腐蝕;釹鐵硼燒結(jié)永磁體表面在磨削加工時產(chǎn)生的惡化層和密度化不完全而產(chǎn)生的空孔、氧化相等;釹鐵硼表面采取適當(dāng)且適合的表面處理,NdFeB是多相結(jié)構(gòu),不同相的電位差大,致使磁體本身成為電位電池,酸性環(huán)境則加速其銹蝕; 對釹鐵硼表面進行鈍化處理,鈍化工藝簡單,好控制,其表面形成致密鈍化膜后能加強抗腐蝕能力;青浦區(qū)辦公用釹鐵硼性價比
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