文档介绍：专题讲座
常用永磁材料及其应用基本知识讲座
第三讲常用永磁材料的制造工艺
宋后定
(西南应用磁学研究所,四川绵阳 621000)
中图分类号:TM273 文献标识码:B 文章编号:1001-3830(2007)04-0068-03
1 引言粉末冶金法。用此法制造的铝镍钴永磁体俗称
“烧结铝镍钴”。其原料是 Co 粉、Fe 粉、Ni 粉和
我们把铝镍钴、钡锶铁氧体、钐钴和钕铁硼这
AlFeCu 中间合金粉,Ti 粉以 TiFe 合金粉或 TiH
四种永磁材料称为常用永磁材料。前面已介绍了它 2
粉的形式加入。这些粉的混合一般不用球磨机,以
们的特性参数和应用范例,本讲则讲解它们的制造
避免改变粉末的粒度和形状,对磁性带来不利影
工艺。工艺是很细致的,而讲解则是原则性的和粗
响,故常采用翼翅形混料机。接着将此混合粉在模
线条的。工艺的细微之处,需要自己去用心体察、
具中加压成型为坯件,坯件经过烧结就成为致密的
分析总结和融会贯通。“魔鬼就藏在细节中”,谨录
永磁体。在适当的烧结制度下,能够使烧结体中的
这句名言供大家参考。本讲不涉及粘结永磁体,后
晶粒长得比较大而完整,从而获得较高的磁性能。
面有一讲将专门介绍粘结永磁体。
接着,铸造铝镍钴和烧结铝镍钴都要进行固溶
2 铝镍钴永磁材料的制造工艺热处理和时效热处理,如图 1 所示。
制造铝镍钴永磁材料有铸造法和粉末冶金法温度(a)
固溶 1200℃以上
两种。起先只有铸造铝镍钴,后来发展起粉末冶金控制冷却,抑制γ相析出
铝镍钴。小件的、形状复杂的、均匀性一致性好的, TC
磁场中冷却,以实现α→α1+α2
用铸造法不易做好,而用粉末冶金法则好得多。下分解时α1 定向析出
面来简要地介绍这两种工艺。多级时效
铸造法。铝镍钴永磁材料是一种合金。在合金时间
浇铸之前,先要把砂型准备就绪。而制作砂型之前, 温度(b)
固溶 1250℃以上
先要把模块加工好。按产品图纸,计入加工余量,
控制冷却,抑制γ相析出
确定模块的形状尺寸,以硬木、铝、硬胶木等为材等温磁热处理(800℃左右)
TC
料加工模块。制造最普通的铝镍钴永磁体,由于其
晶粒不定向,所以合金熔炼好后浇入砂型即可。如多级时效
果制造半定向铝镍钴,则砂型要放在冷铁上,熔炼时间
温度(c)
好的铝镍钴合金液浇入此砂型中。由于温度梯度不
固溶℃以上
够大,冷凝过程中晶粒定向不完全,只是半定向。 1250
控制冷却,抑制γ相析出
如果制造全定向铝镍钴,则在浇铸前要将砂型加热等温磁热处理(800℃左右)
TC
到 1400℃以上,并准备好又大又厚的通水钢板。熔
炼好的铝镍钴合金液浇入此砂型中,在一定时间内
多级时效
能保持液态。浇铸好的砂型立即放到水冷钢板上,
时间
里面的合金液在很大的温度梯度作用下,自下而上
图 1 铝镍钴永磁材料的热处理制度示例:
结晶,形成高度定向的柱晶铝镍钴。要获得尽可能(a)Alnico5 热处理方式、(b)Alnico8 热处
高的剩磁和最大磁能积,必须用这种铸造工艺。理方式之一、(c)Alnico8 热处理方式之二
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