基于最小二乘支持向量機預測模型的粘結(jié)NdFeB永磁體工藝參數(shù)和磁性能關(guān)系研究.pdf

1、在粘結(jié)NdFeB磁體的生產(chǎn)加工中，對磁體的磁性能要求不同，選用的磁粉，粘結(jié)劑及其含量也就不同。建立制備工藝與磁體性能關(guān)系的數(shù)學模型，對于減少實驗量，節(jié)約成本，提高研究效率具有重要的意義。
　　 本文用最小二乘支持向量機(LS-SVM)建立粘結(jié)NdFeB磁體的制備工藝與磁性能預測模型，選取的制備工藝為粘結(jié)劑含量、固化時間、固化溫度和單位壓制力，磁性能為剩磁、內(nèi)稟矯頑力、最大磁能積，樣本數(shù)據(jù)為使用均勻設計實驗方案安排實驗得到的數(shù)據(jù)。

2、利用建立的LS-SVM預測模型，研究粘結(jié)NdFeB磁體制備工藝與磁性能關(guān)系，得到較優(yōu)的制備工藝條件。主要研究內(nèi)容與研究結(jié)果如下：
　　 (1)按照均勻設計實驗方法設計的實驗方案，制備了粘結(jié)NdFeB磁體并測定了磁體的磁性能。根據(jù)所得的樣本數(shù)據(jù)，優(yōu)化選取了LS-SVM模型的懲罰系數(shù)γ和核寬度σ，建立了LS-SVM預測模型。
　　 (2)將LS-SVM預測模型與BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型進行對比研究，驗證LS-SVM模型的預測性能

3、。結(jié)果表明：LS-SVM模型的預測精度更高，相對誤差更小。LS-SVM預測模型對粘結(jié)NdFeB磁體的剩磁Br、矯頑力Hcj和最大磁能積(BH)m等磁性能預測相對誤差的平均值分別為0.6719％，0.9607％和1.2288％，最大值分別為2.0888％,2.7089％和2.4247％，具有較高的精度，可以用于粘結(jié)NdFeB磁體磁性能的預測。
　　 (3)利用LS-SVM預測模型，研究了粘結(jié)劑含量和單位壓制力對粘結(jié)NdFeB磁體磁

4、性能的影響規(guī)律。粘結(jié)NdFeB磁體的剩磁和最大磁能積，隨著粘結(jié)劑含量的增大，先增大后降低，最大值點對應的粘結(jié)劑含量為2.75wt％。單位壓制力的增大有利于提高粘結(jié)NdFeB磁體的密度，從而提高磁體的剩磁和最大磁能積，但過大的壓制力會導致磁粉破碎，反而降低磁體的磁性能。
　　 (4)固化工藝參數(shù)對粘結(jié)NdFeB磁體的剩磁和最大磁能積的影響較為復雜。在低固化溫度和長固化時間、高固化溫度和短固化時間兩種工藝條件下，磁體的剩磁和最大磁能

5、積取得較大值。固化過程中，固化交聯(lián)反應產(chǎn)生的水對磁粉的腐蝕和高溫下磁粉的氧化是磁體磁性能下降的主要原因。當固化溫度小于110℃，磁粉的氧化程度較低，同時，固化反應為酯化反應，產(chǎn)物僅為鏈狀小分子低聚物而沒有水，磁體的剩磁和最大磁能積因沒有水腐蝕而較大。當固化溫度超過110℃，酯化反應生成鏈狀小分子低聚物將與環(huán)氧樹脂中的側(cè)羥基進一步發(fā)生反應，反應產(chǎn)生的水對磁體的腐蝕導致磁體的剩磁、最大磁能積迅速下降。當固化溫度大于160℃，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基

6、與鏈狀小分子低聚物發(fā)生反應，這種反應的發(fā)生，將會對環(huán)氧樹脂中的側(cè)羥基與鏈狀小分子低聚物的反應產(chǎn)生抑制作用。因此，以高溫、短時間條件固化的磁體，水腐蝕程度較低，磁體的氧化也較低，在粘結(jié)劑含量較低的情況下，磁體的剩磁和最大磁能積能取得較大值。
　　 (5)根據(jù)LS-SVM模型預測結(jié)果，設計了兩組磁性能較高的粘結(jié)磁體制備工藝，即：①粘結(jié)劑含量2.75wt％，固化時間2h，固化溫度100℃，單位壓制力509.2MPa；②粘結(jié)劑含量1.2