專注強(qiáng)力磁鐵三十年,下設(shè)燒結(jié)廠、高端磁材加工廠、環(huán)保電鍍廠、磁性組件裝配廠。
磁場(chǎng)取向成形是利用磁性粉末和外磁場(chǎng)的相互作用,對(duì)粉末顆粒的易磁化方向進(jìn)行排列,使其與磁體最終充磁方向一致,這是獲得各向異性磁體最常用的一種方法。粉末制備工序?qū)d-Fe-B合金破碎到單晶顆粒,而它們又是單軸各向異性的,每個(gè)顆粒只有一個(gè)易磁軸—主相晶胞的c軸。將粉末松散地填充到模具內(nèi),填充密度大約是實(shí)密度的25%-30%,在0.8A/m以上的外磁場(chǎng)作用下這些粉末顆粒由多疇變成單疇,并通過(guò)旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)將易磁化方向調(diào)整到外磁場(chǎng)方向。
在工業(yè)生產(chǎn)中,目前壓制成形方式分為一次成形和兩次成形兩大類。
一次成形可以采用單向壓機(jī)(壓強(qiáng)一般為50-100MPa,壓坯密度為55%-60%的實(shí)密度)或者冷等靜壓機(jī)(壓強(qiáng)一般為200MPa,壓坯密度為60%的實(shí)密度)。
兩次成形可以采用單向壓機(jī)(壓強(qiáng)一般為20-30MPa,壓坯密度為45%的實(shí)密度)加上冷等靜壓機(jī)(壓強(qiáng)一般為200MPa,壓坯密度為60%的實(shí)密度)。
取向成形過(guò)程中,合金粉末基本上保留了c軸取向排列的狀態(tài),壓制完成后對(duì)毛坯退磁(消除磁粉顆粒間磁偶極相互作用對(duì)相鄰顆粒取向的破壞),然后脫模。就可以得到易磁化方向取向良好的毛坯。
高達(dá)100 MPa的壓強(qiáng)會(huì)迫使磁粉服從機(jī)械力與磁力的平衡條件,難免引起磁粉顆粒的移動(dòng)或旋轉(zhuǎn),可能使其c軸偏離外磁場(chǎng)方向,降低毛坯的取向度。因此,磁場(chǎng)形成過(guò)程是在達(dá)到毛坯密度的前提下,合理地平衡磁場(chǎng)強(qiáng)度與成形壓力的關(guān)系,獲得盡量高的取向度。
粉末取向度還受到粉末內(nèi)摩擦力的影響,松裝密度較大時(shí)影響尤其嚴(yán)重,實(shí)際生產(chǎn)中采用有機(jī)潤(rùn)滑劑來(lái)降低內(nèi)摩擦力,但必須在燒結(jié)反應(yīng)發(fā)生前(通常在200℃附近)將潤(rùn)滑劑完全脫出,以防止?jié)櫥瑒┭趸蛱蓟档痛朋w的性能。
實(shí)際生產(chǎn)中的成形過(guò)程通常有以下三種:
· 垂直壓(橫向壓)制 Transverse Direction Pressing,TDP
· 平行壓(軸向壓)制 Axial Direction Pressing,ADP
· 等靜壓 Isostatic Pressing,IP(等靜壓通常采用液體介質(zhì),而采用橡膠為介質(zhì)的等靜壓被稱為橡皮模壓 Rubber Isostatic Pressing,RIP)
其中最常見(jiàn)的是垂直壓,顧名思義即磁場(chǎng)方向H與壓制方向P垂直;平行壓即磁場(chǎng)方向與成形壓力平行;而等靜壓則是通過(guò)液體或橡膠模等介質(zhì)在各個(gè)方向?qū)Υ欧劬鶆蚴┘訅毫Α?span data-darkmode-color-16243547605419="rgb(255, 23, 0)" data-darkmode-original-color-16243547605419="#fff|rgb(0, 0, 0)|rgb(255,0,0)" data-style="font-size: 15px; font-family: 微軟雅黑, sans-serif; color: red;" class="js_darkmode__18" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; max-width: 100%; color: red;">在磁粉填充、磁場(chǎng)強(qiáng)度、成形壓強(qiáng)等工藝參數(shù)相同的情況下,以等靜壓方法獲得的磁體性能最高,垂直壓其次,而平行壓是最低的。如果以剩磁和飽和磁化強(qiáng)度的比值來(lái)衡量取向度的話,RIP高達(dá)94%~96%,TDP為90%~93%,而ADP僅為86%~88%,三者之間的(BH)max可以相差16~40kJ/m3(2~5MGOe),這個(gè)差異典型地反映了機(jī)械壓力、磁偶極相互作用和內(nèi)外摩擦力之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。
冷等靜壓也常被用于單向壓制毛坯的二次加壓,在取向磁場(chǎng)有限的情況下,先采用較低的壓力獲得恰當(dāng)?shù)娜∠蚨?,再利用等靜壓進(jìn)一步提高壓坯密度而不破壞已有的取向水平。