熱壓釹鐵硼磁體

熱壓/熱變形釹鐵硼磁體與燒結(jié)釹鐵硼磁體幾乎同時研發(fā)成功，并采用了獨特的生產(chǎn)工藝。1985年，美國通用汽車公司研究中心報道，通過在700℃氬氣環(huán)境下對快淬釹鐵硼磁粉施加熱壓，可制得各向同性全密度磁體。若進一步進行熱變形加工，即在700℃以上熱鐓至原高度50%以下，就可在鐓壓方向使易磁化軸達到75%以上的取向度，制成全密度各向異性磁體。熱壓/熱變形技術是生產(chǎn)全密度各向異性釹鐵硼磁體的關鍵工藝之一，由此制備的磁體稱為熱壓/熱變形釹鐵硼磁體。

釹鐵硼磁體的主相Nd₂Fe₁₄B具有四方晶格結(jié)構，沿易磁化軸c軸方向彈性模量較低。因此，在熱變形過程中，各向同性納米晶釹鐵硼磁體的晶粒易磁化軸易沿壓力方向擇優(yōu)取向，形成晶體學和磁學織構。熱壓釹鐵硼磁體工藝的最大特點在于，利用晶體學和磁學織構特性實現(xiàn)各向異性，而無需施加取向磁場，與傳統(tǒng)粉末冶金工藝制備的燒結(jié)釹鐵硼磁體截然不同。傳統(tǒng)燒結(jié)釹鐵硼輻射環(huán)常面臨取向度不足、成型困難及易開裂變形等問題，尤其在高長徑比或薄壁磁環(huán)生產(chǎn)中。而熱壓/熱變形技術制備的輻射環(huán)有效克服這些難題，顯著提升磁體性能和生產(chǎn)效率。

熱壓釹鐵硼磁體生產(chǎn)工藝流程

熱壓釹鐵硼磁體采用快淬磁粉而非鑄態(tài)合金為原料。快淬磁粉在室溫下冷壓成型，獲得生坯；隨后在700 ℃～750 ℃對生坯施加約100 MPa壓力，致密化形成各向同性全密度磁體。為實現(xiàn)各向異性性能，熱壓全密度磁體在700 ℃～800 ℃范圍內(nèi)沿受壓方向緩慢加壓，變形超過50%，制備出取向充分的全密度各向異性磁體。最終通過加工、表面處理及充磁，滿足多樣化應用需求。

熱壓釹鐵硼磁體性能

熱壓釹鐵硼磁體磁性能表格

牌號	剩磁 Br		磁感矯頑力 Hcb		內(nèi)稟矯頑力 Hcj		最大磁能積 (BH)max
牌號	T	kGs	kA/m	kOe	kA/m	kOe	kJ/m³	MGOe
50M	1.40-1.45	14.0-14.5	≥1043	≥13.1	≥1114	≥14	374-406	47-51
45M	1.33-1.37	13.3-13.7	954-1058	12.0-13.1	≥1273	≥16	318-366	40-46
42M	1.29-1.32	12.9-13.2	939-1034	11.8-13.0	≥1273	≥16	302-342	38-43
48H	1.35-1.40	13.5-14.0	1042-1114	13.1-13.6	≥1432	≥18	342-366	43-36
45H	1.32-1.35	13.2-13.5	954-1042	12.5-13.1	≥1432	≥18	318-342	40-43
42H	1.29-1.32	12.9-13.2	931-1010	12.2-13.1	≥1432	≥18	286-326	36-41
40H	1.26-1.29	12.6-12.9	931-1010	11.7-12.7	≥1432	≥18	286-318	36-40
45SH	1.32-1.35	13.2-13.5	954-1042	12.5-13.1	≥1592	≥20	318-342	41-44
42SH	1.29-1.32	12.9-13.2	962-1042	12.2-13.1	≥1592	≥20	302-326	38-41
40SH	1.26-1.29	12.6-12.9	939-1010	11.8-12.7	≥1592	≥20	286-318	36-40
38SH	1.22-1.26	12.2-12.6	923-986	11.6-12.4	≥1592	≥20	278-310	35-39
35SH	1.18-1.23	11.8-12.3	891-962	11.2-12.1	≥1592	≥20	246-286	31-36
38UH	1.22-1.26	12.2-12.6	907-986	11.4-12.4	≥1989	≥25	278-318	35-40
35UH	1.18-1.23	11.8-12.3	891-962	11.2-12.1	≥1989	≥25	246-286	31-36

磁性能表格中數(shù)據(jù)基于室溫測量；
磁體最高工作溫度同時受磁體長徑比、鍍層厚度和其他環(huán)境因素共同影響。

熱壓釹鐵硼磁體物理性能表格

參數(shù)	單位	Value
密度 / ρ	g/cm³	7.3 – 7.6
Specific Heat / c	J/Kg°C	550
Thermal Conductivity?/ k	W/m°C	4.8
Coefficient of Thermal Expansion / α	10^-6/°C	C⊥: -0.10 – 0.15 C∥: 7.3 – 7.4
Electrical Resistivity?/ ρ	10^-8Ωm	135
Vickers Hardness / HV	–	470 – 700
Modulus of Elasticity?/ λ	MPa	152000
Bending Strength?/ σ	MPa	C⊥: 200 C∥: 240
Compressive Strength	MPa	C⊥: 740 C∥: 740

熱壓釹鐵硼磁體優(yōu)點

取向方向最大磁能積(BH)max達240–400 kJ/m³，顯著高于燒結(jié)釹鐵硼輻射環(huán)；
最高工作溫度可達200°C，滿足高溫環(huán)境需求；
相比燒結(jié)釹鐵硼輻射環(huán)，更適合小尺寸、高長徑比或薄壁磁環(huán)制造；
納米晶結(jié)構、低富釹相含量和高密度賦予優(yōu)異的耐腐蝕性；
內(nèi)應力低，具備優(yōu)異的機械強度，減少開裂風險；
使用比燒結(jié)釹鐵硼磁體少2%的稀土即可實現(xiàn)同等磁性能，降低成本并節(jié)約資源；
提升內(nèi)稟矯頑力和熱穩(wěn)定性所需重稀土用量更少；
生產(chǎn)周期短，近凈成形技術顯著提高材料利用率，降低生產(chǎn)成本；
為永磁電機提供更穩(wěn)定、更可靠的性能保障。

熱壓釹鐵硼磁體生產(chǎn)工藝流程

制粉

冷壓

熱壓

熱變形

加工

表面處理

充磁

發(fā)貨

熱壓釹鐵硼磁體性能

熱壓釹鐵硼磁體磁性能表格

熱壓釹鐵硼磁體物理性能表格

熱壓釹鐵硼磁體優(yōu)點