兩種電機(jī)用磁性復(fù)合材料的制備及其結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、粘結(jié)NdFeB永磁復(fù)合材料和層壓鐵粉軟磁復(fù)合材料因其優(yōu)異的磁性能，可以分別制成電機(jī)磁場器件和電機(jī)定子槽楔，廣泛應(yīng)用于各種電機(jī)中。但是，隨著電機(jī)向高效化、微型化和環(huán)?；内厔莅l(fā)展，粘結(jié)NdFeB永磁復(fù)合材料較低的永磁性能，層壓鐵粉軟磁復(fù)合材料不匹配的導(dǎo)磁性能與力學(xué)性能，已成為制約這兩種磁性復(fù)合材料在電機(jī)中應(yīng)用的瓶頸問題。因此，制備高性能的粘結(jié)NdFeB永磁復(fù)合材料和導(dǎo)磁性能與力學(xué)性能相匹配的層壓鐵粉軟磁復(fù)合材料，已成為一項(xiàng)緊迫的研究課題。

2、 本論文采用模壓法和層壓法分別制備了粘結(jié)NdFeB永磁復(fù)合材料和層壓鐵粉軟磁復(fù)合材料。用SEM、AFM、XPS、IR、XRD等方法表征材料的微觀結(jié)構(gòu)，結(jié)合復(fù)合材料的磁、力、電等物理性能的測試結(jié)果，系統(tǒng)研究了復(fù)合材料的制備技術(shù)，深入研究了組元特性、成形工藝等制備基礎(chǔ)問題對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響，探討了粘結(jié)NdFeB磁體的密度控制機(jī)理和層壓鐵粉軟磁復(fù)合材料的導(dǎo)磁機(jī)理，成功制備出高性能粘結(jié)NdFeB永磁復(fù)合材料和力學(xué)性能與導(dǎo)磁性能相

3、匹配的層壓鐵粉軟磁復(fù)合材料。通過上述研究，取得以下具有創(chuàng)新性的研究成果： 直接用松裝的快淬NdFeB磁粉這種低密度初始壓坯進(jìn)行壓制是導(dǎo)致粘結(jié)NdFeB磁體密度偏低的主要原因。將快淬NdFeB磁粉預(yù)壓造粒成具有較高密度的預(yù)壓坯，然后再將預(yù)壓坯進(jìn)行塑性變形，可以獲得高密度的粘結(jié)NdFeB磁體。當(dāng)預(yù)壓坯的相對密度達(dá)到粘結(jié)NdFeB磁體理論密度的85％后，粘結(jié)NdFeB磁體的密度和磁性能有比較明顯的改善。 系統(tǒng)集成磁選分離、表面

4、處理、粒度組合、內(nèi)外潤滑、預(yù)壓造粒和雙向壓制等研究結(jié)果，在常規(guī)模壓條件下可以制備出密度達(dá)到6.50g／cm<'3>，（BH）m達(dá)到114kJ／m<'3>的高性能粘結(jié)NdFeB磁體。 層壓鐵粉軟磁復(fù)合材料的磁化中，非導(dǎo)磁的樹脂、纖維等與導(dǎo)磁鐵粉之間以及相鄰導(dǎo)磁鐵粉之間都存在相互作用。在這種相互作用下，本文將復(fù)合材料中的樹脂、纖維、空隙和鐵粉假設(shè)成一種均勻的磁性介質(zhì)，用均勻介質(zhì)理論解釋了復(fù)合材料的導(dǎo)磁機(jī)理，建立了復(fù)合材料相對磁導(dǎo)率

5、與其鐵-粉含量之間的定量方程，由該方程計算的相對磁導(dǎo)率與實(shí)際測試值之間的誤差遠(yuǎn)小于經(jīng)典介質(zhì)理論。 系統(tǒng)集成組元優(yōu)化、表面處理、鐵粉均勻分散、層壓工藝、導(dǎo)磁機(jī)理等研究結(jié)果，可以制備出常溫下最大相對磁導(dǎo)率達(dá)到15.4，20kA／m的外場下相對磁導(dǎo)率仍達(dá)到9.8，彎曲強(qiáng)度達(dá)到210MPa，沖擊強(qiáng)度達(dá)到105kJ／m<'2>的高性能電機(jī)槽楔用層壓鐵粉軟磁復(fù)合材料，力學(xué)性能和導(dǎo)磁性能實(shí)現(xiàn)較好的匹配。 用MnZn鐵氧體預(yù)燒料粉末和海