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    2. 東陽市劍華磁業有限公司【1998年成立】
      公司主要生產永磁鐵氧體濕壓水泵磁、高性能切割方塊;干壓徑向多極電機轉子及高性能小磁瓦等
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      干壓磁場成型永磁鐵氧體特性及其制造
      發布日期:2018-01-22   瀏覽次數:2030

      永磁鐵氧體晶體結構為六角晶系中的磁鉛石型,化合物分子式為ab12o19,其中a為半徑與氧離子相近的二價陽離子,如ba2+,sr2+,pb2+等,b為三價陽離子,如fe3+,a13+等。實際水泵磁應用的一般是bafe12o19或srfe12o19。永磁鐵氧體在各工業領域中的應用十分廣泛,如電聲器材、電機等。同濕法磁場成型相比,干壓磁場成型具有效率高,收縮率小,產品尺寸容易控永磁鐵氧體制等優點。雖然磁性能不如濕法磁場成型高,但在制造小型產品上具有很大的優勢。

      1 永磁材料的特性

      永磁材料的靜態特性參數主要有:剩余磁通密度br、矯頑力bhc、內稟矯頑力jhc、以及最大磁能積(bh)max,三者彼此關聯。對于理想的退磁曲線,(bh)max:1/4br2,高bhe的前提徑向磁是高br,而要提高(bh)max就需要有高bhc和高br。永磁材料的基本特性如表1所示。
      從上表可以看出,bam的(bh)max較高,而同時bam的jhc要低于srm。因此,相對而言,bam具有較高的剩磁。日本20世紀80年代干壓磁場成型的產品性能如下:

      日本日立公司ybm-6系列永磁鐵氧體性能如表2所示。
      2 生產及工藝
      永磁鐵氧體(以鋇鐵氧體為例)的分子式為bafe12o19=bao.6fe2o3,基本成分為bao和fe2o3,但在生產中常以baco3代替bao,同時加入適量的添加物如高齡土、sio2,al2o3,caco3,caf2等等以及稀土氧化物。我們曾經對日本tdk產品和陜西金山產品作做化學成分分析,除主元素外(tdk為鋇鐵氧體,金山為鍶鐵氧體)還有0.03%(重量比)的si,0.01~0.03%的a1,0.01%的cr,0.01~0.03的mn以及少量的sn,cu,pb,mg,ni,zn等等,其中一些如sn,zn,mg等為氧化鐵中的雜質。在對產品的x光衍射相圖分析中,可以看到除了bafe12o19相外(金山為srfe12o19相),還有fe2o3相,bao相,baco3相等等,同時還存在bafeinb(即ba2fe42+fe283+o49。)而這種鐵氧體的磁性很高。

      除了配方因素外,生產工藝對材料性能韻提高起了很重要的作用。同樣以tdk和金山產品為例,兩者均為干壓磁場成型,tdk為bam,金山為srm。在剩磁方面,通過相對比較,tdk產品比金山產品高出10%左右。但在vsm測試中,得到了與理論不相符合的數據,tdk的jhc=231.1ka/m,而金山的jhc=223.5ka/m,并沒有顯示出srm比bam的jhc高的特點。同時bam的σs為71.7a.m2/kg,srm的σs為72.5a.m2/kg(均為理想狀態)。實際上tdk的σs為50.25a.m2/kg,金山的產品σs為49.97a.m2/kg(以上數據只能做比對,不能作為絕對數據),這說明通過良好的工藝可以彌補材料特性的不足。

      關于永磁鐵氧體生產工藝已經有很多論述,這里強調一下實際生產中應注意的幾個方面:

      2.1 預燒料的制備

      高性能永磁鐵氧體的前提是要求有高性能的預燒料,這就要求在預燒料的制備中要做到;

      (1)配方合理,實踐證明生產中baco3與fe2o3的比例應為1:5.5(摩爾比)。

      (2)混磨后baco3應分布均勻,不能出現局部地方baco3富集。

      (3)燒結充分。這樣可以在很大程度上避免生產中常見的"跑鋇"及燒結后成品表面的癱塊現象。另外由于bhc和材料的微觀結構密切相關,因此應注意球磨后粉末的尺寸及燒結時的溫度,對于高bhc材料溫度應適當低一些。

      2.2 粘合劑

      粘和劑是干壓磁場成型的關鍵。大部分永磁鐵氧體生產單位在造粒階段使用的粘合劑為聚乙烯醇。從實際生產來看,聚乙烯醇作為粘合劑在料潮濕時粘性很強,潤滑性很差,干燥時容易使粉料成團、起皮,無粘結性,在干壓成型時效果并不理想,嘗試使用硬脂酸鈣來代替聚乙烯醇,做法如下,將0.8%的硬脂酸鈣用酒精溶解后均勻加入粉料中(鍶鐵氧體粉料),干磨3小時后加水,再磨0.5小時后出料。將料烘干后過120目振動篩網制成顆粒。將此顆粒料在280ka/m的磁場下成型,其磁性能參數如下:

      如果繼續加大成型磁場,則永磁體性能可進一步提高。

      而用聚乙烯醇作粘合劑,采用傳統的機械造粒方法造的顆粒料,在相同的磁場下成型,其磁性能參數為:

      同時,用硬脂酸鈣代替聚乙烯醇的方法制成的顆粒料成型良好,且受生產環境和氣候環境影響小。

      2.3 添加劑

      由于燒結溫度對bhc和br影響較大,對高rhc材料燒結溫度要低一些,對于高br材料燒結溫度應高一些。




      作者:東陽市劍華磁業有限公司  

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      關鍵詞:水泵磁,永磁鐵氧體,徑向磁

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