高性能快淬NdFeB磁粉的研究.pdf

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

2、因此開展國產設備—電弧溢流式快淬爐批量制備高性能快淬NdFeB磁粉的研究，不僅具有重大的經濟價值，而且還能打破國外的技術壟斷，具有重要的社會效益。 本文在對國內快淬NdFeB磁粉生產廠家充分調研的基礎上，對國產電弧溢流式快淬設備的輥輪進行了改造，在此基礎上重點研究了工藝參數對快淬NdFeB磁粉性能的影響及機制，以及合金成分對快淬NdFeB磁粉性能的影響及機制。取得了如下的主要研究結果： (1)輥輪的表面結構顯著影響快淬磁

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

4、淬態(tài)NdFeB磁粉的磁性能最佳。負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。當速度高于最佳快淬速度后，無論是正壓還是負壓快淬氣氛，快淬速度對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％時達到最大，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。Nd含量的增加同時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α-Fe和Nd2Fe14B同時析出，避免了α-Fe的先析出和長大，細化了晶粒，增強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能進入Nd2Fe14B相的晶格中占據Nd原子的位置，使合金中實際的Nd含量升高，同時由于Zr對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均隨晶化時間的延長而增加。 (5)對于Nd9.5(FeZrCo)90.5-xBx合金，有一個最佳的B含量6.38at％存在。當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)對于Nd10(FeZr)83.5-xCoxB6.5合金，也有一個最佳的Co含量4at％存在。當Co含量為4at％，Br和(BH)m