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          燒結釹鐵硼的原料成份及其功效

          2023-06-25

          燒結釹鐵硼的十幾種元素就像我們做一道美食所需加入的各種調味料一樣,正是由于這些不同內秉特性和功能的元素進行科學的規律的組合,才成就了我們釹鐵硼各種各樣不同的牌號和性能。搞清楚每種元素存在的意義,對我們更好地理解不同的牌號性能和制造成本意義重大。下面我們簡要介紹一下這些元素存在的價值。


          為了更方便理解,我們可以將釹鐵硼的組成元素分成三類:


          ◇ 一是主體元素RE(Ce,Gd,Nd,Dy等),Fe,B,其主要負責形成RE2Fe14B主相晶粒。


          ◇ 二是Al,Co,Ga,Zr等小元素,主要負責優化晶界相對主相晶粒的包覆。


          ◇ 三是雜質元素,如碳,氧等,是原材料和生產不可避免的引入。

          微信圖片_20230625110907.jpg通常在生產過程中我們為了讓不同配方發揮出更優的性能效果,在使用前我們還需要對原材料進行一定的檢驗和處理,以達到一些基本要求,部分元素常用要求如下表。

          微信圖片_20230625142538.jpg

          以上為常用原材料典型參考值,實際原材料廠商在生產過程中由于采用不同工藝路線往往會出現一定的偏差,如PrNd中二者的比例會從20:80變化至25:75,GdFe會出現小于75%,不同批次BFe中B含量會出現較大波動等現象,這就要求我們在使用過程中要結合每一批次質檢單實際含量進行配比使用。


          釹鐵硼磁體中所包含的每一種元素都有自己獨特的特性,如:


          ◇ La,Ce元素引入會降低磁體的剩磁Br和矯頑力Hcj,但其價格非常便宜,可以降低成本;


          ◇ 純Nd元素取代PrNd組成的REFeB具有非常高的飽和磁化強度,可以用來制備超高剩磁磁體;


          ◇ Tb元素引入可以大幅提升磁體的Hcj,但其成本極其昂貴;


          ◇ Gd元素價格相對便宜,其形成的REFeB具有最高的居里溫度,可以制備耐高溫磁體,但是會較大幅度降低Br。


          要想搞清楚如何組合才能用最低的成本制造出滿足要求的牌號性能磁體,我們就需要對釹鐵硼中的每種元素的特性進行了解,具體元素特性如下表。

          微信圖片_20230625143607.png

          材料成本80%-90%以上主要由備注“高低”部分組成,其中“—”部分表示添加量非常少或價格便宜,對整體成本影響不大。其中La,Ce的加入主要是為了降低成本,近幾年隨著工藝的不斷進步,Ce磁體已經在越來越多較高牌號中得到應用。


          我們通過對以上元素特性進行深入的理解,搞清楚各種元素加入后對燒結工藝,燒結密度,時效工藝,產品性能的影響規律,就可以指導我們生產出具有較高性價比的釹鐵硼產品。


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