釹鐵硼磁鐵生產(chǎn)過(guò)程中的燒結(jié)工藝是關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中的參數(shù)對(duì)磁鐵性能有著深遠(yuǎn)的影響。
一、溫度的影響
燒結(jié)溫度直接決定了釹鐵硼磁體的致密化程度。當(dāng)溫度較低時(shí),粉末顆粒之間的原子擴(kuò)散速度慢,磁體無(wú)法充分致密化,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部存在較多孔隙。這使得磁體的磁性能降低,因?yàn)榭紫稌?huì)干擾磁疇的排列,減少有效磁性相的含量。例如,若燒結(jié)溫度比理想溫度低 50 - 100℃,磁體的剩磁(Br)可能會(huì)下降 10% - 20%。
而過(guò)高的溫度會(huì)引起晶粒異常長(zhǎng)大。大晶粒會(huì)導(dǎo)致磁疇壁移動(dòng)更容易,使得矯頑力(Hcj)下降。同時(shí),過(guò)高溫度可能還會(huì)引發(fā)合金相的分解或者氧化,破壞磁體的化學(xué)結(jié)構(gòu),影響其磁性能和機(jī)械性能。
二、時(shí)間的作用
燒結(jié)時(shí)間與溫度相互配合。適當(dāng)?shù)臒Y(jié)時(shí)間可以保證磁體內(nèi)部組織均勻化。如果時(shí)間過(guò)短,粉末顆粒之間不能充分?jǐn)U散融合,會(huì)出現(xiàn)成分偏析的現(xiàn)象。這會(huì)造成磁體不同部位的磁性能不一致,例如,在燒結(jié)時(shí)間不足的情況下,磁體邊緣部分的磁性能可能比中 心部分低 20% - 30%。
但是,如果燒結(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),除了增加生產(chǎn)成本和能源消耗外,同樣會(huì)導(dǎo)致晶粒長(zhǎng)大,降低矯頑力。而且長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境下,也會(huì)增加磁體與周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的概率,如氧化反應(yīng),使磁體表面性能變差。
三、壓力因素
在燒結(jié)過(guò)程中施加一定壓力,可以促進(jìn)粉末顆粒的緊密堆積。合適的壓力能夠減少孔隙率,使磁體密度增加,有助于提高磁性能。如果壓力不足,磁體密度不夠,其機(jī)械強(qiáng)度和磁性能都會(huì)受到影響。例如,較低的壓力可能導(dǎo)致磁體的抗壓強(qiáng)度降低 30% - 50%,同時(shí)磁導(dǎo)率等磁性能參數(shù)也會(huì)下降。
然而,過(guò)高的壓力可能會(huì)導(dǎo)致粉末顆粒發(fā)生過(guò)度變形,甚至出現(xiàn)局部破裂,影響磁體內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu),進(jìn)而對(duì)磁性能產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,在釹鐵硼磁鐵生產(chǎn)過(guò)程中,需要準(zhǔn)確控制燒結(jié)工藝參數(shù),才能確保生產(chǎn)出性能優(yōu)異的磁鐵。