高性能快淬NdFeB磁粉的研究.pdf

1、粘結(jié)磁體由于具有比重小、易成形和尺寸精度高的優(yōu)點(diǎn)，正以每年20％的速度遞增，正廣泛地應(yīng)用在辦公自動(dòng)化、自動(dòng)控制、交通和通信等領(lǐng)域。 然而，國內(nèi)生產(chǎn)廠家受設(shè)備條件及專利技術(shù)的限制，普遍采用電弧式快淬爐進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)的磁粉雖然價(jià)格較國外產(chǎn)品便宜，但磁性能較低，生產(chǎn)規(guī)模也很小，屬于中低檔產(chǎn)品，技術(shù)附加值低。另外，目前國內(nèi)外大量的研究論文都是采用石英管感應(yīng)快淬的方式來制備磁粉，制備的磁粉量少，研究的結(jié)果與采用電弧式快淬爐的存在顯著差距。

2、因此開展國產(chǎn)設(shè)備—電弧溢流式快淬爐批量制備高性能快淬NdFeB磁粉的研究，不僅具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且還能打破國外的技術(shù)壟斷，具有重要的社會(huì)效益。 本文在對(duì)國內(nèi)快淬NdFeB磁粉生產(chǎn)廠家充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)國產(chǎn)電弧溢流式快淬設(shè)備的輥輪進(jìn)行了改造，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了工藝參數(shù)對(duì)快淬NdFeB磁粉性能的影響及機(jī)制，以及合金成分對(duì)快淬NdFeB磁粉性能的影響及機(jī)制。取得了如下的主要研究結(jié)果： (1)輥輪的表面結(jié)構(gòu)顯著影響快淬磁

3、粉晶化后的磁性能隨快淬速度的變化規(guī)律。對(duì)光滑的Mo輪，存在一個(gè)最佳的快淬速度。在這個(gè)速度下快淬，快淬態(tài)磁粉剩磁Br、內(nèi)稟矯頑力Hcj和最大磁能積(BH)max最佳。而對(duì)于開槽的鉬輪，在較寬的速度范圍內(nèi)快淬時(shí)，速度的變化對(duì)磁性能的影響很小。通過對(duì)輥輪開槽解決了國產(chǎn)溢流式快淬爐快淬過程中速度波動(dòng)和流量波動(dòng)對(duì)磁粉性能影響的技術(shù)難題。 (2)采用開槽Mo輪快淬，無論是在正壓還是負(fù)壓快淬氣氛，都存在一個(gè)最佳快淬速度。當(dāng)在這個(gè)速度下快淬，快

4、淬態(tài)NdFeB磁粉的磁性能最佳。負(fù)壓下快淬的冷卻速度比正壓下的慢，原因是正壓快淬的條帶較窄。當(dāng)速度高于最佳快淬速度后，無論是正壓還是負(fù)壓快淬氣氛，快淬速度對(duì)晶化后磁粉的磁性能影響很小。 (3)隨Nd含量的增加，Ndx(FeZr)93.5-xB6.5磁粉的Br和(BH)max增加，在10.5at％時(shí)達(dá)到最大，隨后隨Nd含量的增加而下降。而Hcj隨Nd含量的增加一直呈上升的趨勢(shì)。Nd含量的增加同時(shí)還增加非晶的晶化溫度。 (4

5、)Zr的添加能提高α-Fe的晶化溫度，使快淬NdFeB合金晶化時(shí)α-Fe和Nd2Fe14B同時(shí)析出，避免了α-Fe的先析出和長大，細(xì)化了晶粒，增強(qiáng)了晶粒之間的交換耦合作用，因而能顯著提高快淬NdFeB磁粉的磁性能。另一方面，Zr能進(jìn)入Nd2Fe14B相的晶格中占據(jù)Nd原子的位置，使合金中實(shí)際的Nd含量升高，同時(shí)由于Zr對(duì)α-Fe析出的抑制，使得低于正分成分的NdFeB合金主要由Nd2Fe14B單相組成。Nd10.5(FeZr)83B6.

6、5合金的晶化行為與Nd2Fe14B單相合金的相同，Br、Hcj和(BH)max均隨晶化時(shí)間的延長而增加。 (5)對(duì)于Nd9.5(FeZrCo)90.5-xBx合金，有一個(gè)最佳的B含量6.38at％存在。當(dāng)B含量為6.38at％，Br和(BH)max最佳。但Hcj隨B含量的增加緩慢下降。 (6)對(duì)于Nd10(FeZr)83.5-xCoxB6.5合金，也有一個(gè)最佳的Co含量4at％存在。當(dāng)Co含量為4at％，Br和(BH)m