釹鐵硼粉體粒度大小分布的定量測定方法研究_第1頁
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文檔簡介

1、釹鐵硼粉體粒度大小分布的定量測定方法研究釹鐵硼粉體粒度大小分布的定量測定方法研究摘要本項目研究了磁性釹鐵硼粉體的分散技術(shù)及測定方法,開發(fā)了一種定量檢測磁性釹鐵硼粉體粒度及分布狀態(tài)的檢測方法。通過考察磁性釹鐵硼粉體的各種分散技術(shù),實(shí)驗對比、優(yōu)化分散技術(shù)及裝備,最終確定適合于釹鐵硼粉體的最佳分散技術(shù)和裝備;在對分散開的磁性釹鐵硼粉體進(jìn)行光學(xué)顯微鏡觀察研究的基礎(chǔ)上,利用圖像儀對釹鐵硼磁性粉體的粒度大小,形狀及分布進(jìn)行定量分析,并做出粒度分布直

2、方圖;本項目開發(fā)的檢測技術(shù)與國外測試方法進(jìn)行對比,其準(zhǔn)確度高于國外分散檢測技術(shù)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞磁性釹鐵硼粉體;分散技術(shù);光學(xué)顯微鏡;圖像分析儀;定量分析釹鐵硼粉體材料在以計算機(jī)為代表的高科技領(lǐng)域中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。同時,隨著釹鐵硼永磁材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用工作的不斷深入,對該材料生產(chǎn)工藝和性能也提出了越來越高的要求,進(jìn)而推動了對釹鐵硼永磁材料及相關(guān)技術(shù)的研究和開發(fā)工作。由于高質(zhì)量釹鐵硼永磁材料不僅要求粉體粒度極細(xì),而且要求粒徑分布范

3、圍極窄。因此,為優(yōu)化釹鐵硼永磁材料的生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品最終性能,開發(fā)對釹鐵硼粉體材料的粒度大小,形狀及分布的測定方法顯得越來越重要。但由于釹鐵硼粉體具有很高的磁性,互相粘連在一起,很難分開,影響了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。為此,在通過大量文獻(xiàn)查閱和各種分散技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,開展本項目的研究,通過對粉體材料的分散和利用光學(xué)顯微鏡對粉體粒度、大小及分布進(jìn)行測量、自動控制統(tǒng)計、和分析,對材料的質(zhì)量做出及時、準(zhǔn)確的評價,并為生產(chǎn)工藝的優(yōu)化提出建議。對提

4、高我國釹鐵硼永磁材料產(chǎn)品質(zhì)量和盡快占領(lǐng)國際高檔產(chǎn)品市場具有十分重要的意義。1.釹鐵硼粉體的分散技術(shù)研究釹鐵硼粉體的分散技術(shù)研究1.1造成釹鐵硼粉體顆粒間發(fā)生團(tuán)聚的原因分析造成釹鐵硼粉體顆粒間發(fā)生團(tuán)聚的原因分析分析磁性釹鐵硼粉體產(chǎn)生聚集的原因,主要是由于以下四個方面造成:1當(dāng)粉體暴露在大氣環(huán)境中時,因其表面力場的不平衡而強(qiáng)烈吸附水份,由于水分子間存在氫鍵締合力,粉體粘結(jié)成團(tuán)球,而且粉體顆粒越細(xì),吸附的水和空氣就越多。2因范德華斯力造成的顆

5、粒分子團(tuán)間長程引力,這種力與顆粒直徑成正比,而與顆粒間的距離的平方成反比。3釹鐵硼屬于鐵磁性材料,鐵磁性材料有自發(fā)磁化現(xiàn)象,這造成顆粒間的靜磁引圖1.1.鐵磁性材料的熱磁曲線鐵磁性材料的熱磁曲線1.2.3粉體的熱分散粉體的熱分散經(jīng)過上述處理的粉體在基礎(chǔ)油中得到了初步分散,通過玻璃試管用玻璃棒攪拌能看到粉體在油中成懸浮的小黑點(diǎn),這些小黑點(diǎn)是還未完全分散的團(tuán)聚顆粒(稱為二次顆粒),這是范德華斯引力造成的,熱處理不能消除范氏力。為了打碎這種微

6、小聚團(tuán),需用分散劑(又稱表面活性劑)來克服范氏力,要選擇具有油溶性的,又能在釹鐵硼顆粒表面發(fā)生強(qiáng)烈吸附的表面活性劑,形象的說是要給每個原始顆粒表面包覆一層表面活性劑分子,這層分子與基礎(chǔ)油組成了富有彈性的溶劑化外殼層(厚約5nm)這就阻擋了因范氏力引起的顆粒聚結(jié),見圖2。我們設(shè)計的分散液B是由多種表面活性劑組成的復(fù)合型分散劑,這些極性表面活性劑分子均能在釹鐵硼顆粒表面發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)吸附,并且互相增效,產(chǎn)生綜合分散效應(yīng)。為了產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)吸附

7、效果,還需在180℃的熱環(huán)境中,通過不停攪拌,用機(jī)械力來碎解硬聚團(tuán),一旦聚團(tuán)發(fā)生崩解,表面活性劑分子就乘虛而入,把原始顆粒團(tuán)團(tuán)包覆起來。這就是熱分散過程。在攪拌時,我們能看到小黑點(diǎn)聚團(tuán)已“溶入”熱油中。因原始顆粒粒徑僅幾個微米,肉眼是看不到的,只能看到變黑了的油溶液。但加入基礎(chǔ)油,馬上加入B型分散液,升溫到310℃退磁,分散效果不太理想,原因是B型分散液在300℃~310℃時,部分分解,使分散效果降低,如圖8。B型分散液在180℃時分散

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