论文部分内容阅读
粘结磁体具有成本低、形状自由度大且制备工艺简单等特点，在信息、汽车、计算机等领域得到了广泛应用。目前应用最多的粘结永磁体主要是粘结铁氧体和粘结NdFeB，粘结NdFeB磁性能好但温度稳定性和耐腐蚀性能差；粘结铁氧体价格低廉，温度稳定性较好，但磁性能较低。将铁氧体和NdFeB复合可制得的磁性能适中、温度稳定性较高和成本较低的粘结磁体。采用新型制备工艺制备各向同性的粘结NdFeB/铁氧体复合磁体已成为磁性材料的研究热点之一。本文以各向同性的快淬贫稀土NdFeB、富稀土NdFeB、NdFeB/-Fe、HDDR-NdFeB磁粉和锶铁氧体为原材料，采用流动温压成型工艺（WFC）制备了各向同性粘结NdFeB/锶铁氧体复合磁体。详细研究了粘结剂、偶联剂、润滑剂，以及流动温压成型工艺对粘结磁体显微组织和性能的影响。同时研究了不同质量分数的锶铁氧体和不同类型的NdFeB磁粉对粘结NdFeB/锶铁氧体复合磁体的磁性能和交换耦合作用的影响。添加0.5wt%的偶联剂可改善粘结剂与磁粉间的界面结合力，增加混合磁粉中NdFeB的耐腐蚀性，提高粘结磁体的力学性能和磁性能。环氧树脂E-20粘结剂含量为粘结磁体的3wt%最好。润滑剂硬脂酸锌可减少磁粉和粘结剂与模具内壁的摩擦力。流动温压成型工艺（温度、时间、压力）对粘结贫稀土NdFeB/锶铁氧体的显微组织和磁性能有着较大的影响。随着成型温度、时间和压力的增大，磁体的剩磁、矫顽力和磁能积都先增大后减小。最佳的工艺参数是90℃-1100MPa-10min，粘结贫稀土NdFeB/锶铁氧体的磁性能为：Br＝0.39T，Hcj＝524kA/m，(BH)max＝21.9kJ/m3。在贫稀土NdFeB磁粉中掺杂适量的锶铁氧体，可制得价格低、温度稳定性高的混杂粘结磁体。当添加80wt%的锶铁氧体时，制备的复合磁体矫顽力温度系数为正。添加锶铁氧体制备的粘结复合磁体具有矫顽力增强效应。粘结锶铁氧体的在较低磁场下具有强烈的交换耦合作用，而粘结NdFeB磁体的md(H)值几乎全部在Stoner-Wolhfarth曲线之下，表现为静磁交换作用，将两者混合制备的复合磁体由于稀释作用呈现出S型曲线。流动温压成型工艺对粘结纳米双相NdFeB/锶铁氧体磁体的矫顽力基本不产生影响。粘结纳米双相NdFeB/锶铁氧体复合磁体具有最高的性价比，但矫顽力较低，只适用于生产对矫顽力要求不是很高的磁体。粘结贫稀土NdFeB/锶铁氧体复合磁体综合磁性能最好，适于生产对内禀矫顽力和最大磁能积要求比较高的磁体。粘结富稀土NdFeB/锶铁氧体复合磁体有着与烧结各向同性NdFeB磁体相当的矫顽力，但剩磁和最大磁能积较低，适于生产对矫顽力要求高但对最大磁能积要求较低的形状复杂的磁体。HDDR-NdFeB磁粉不适于生产粘结NdFeB/锶铁氧体复合磁体。粘结贫稀土NdFeB/锶铁氧体复合磁体和粘结HDDR NdFeB/锶铁氧体复合磁体的Henkel曲线为典型的S型。粘结富稀土NdFeB/锶铁氧体复合磁体的Henkel曲线在M>0的部分有两个峰值。粘结纳米双相NdFeB/锶铁氧体复合磁体内的交换耦合作用基本全部消失，以静磁交换作用为主。