钕铁硼磁铁生产过程中的烧结工艺是关键环节,其中的参数对磁铁性能有着深远的影响。
一、温度的影响
烧结温度直接决定了钕铁硼磁体的致密化程度。当温度较低时,粉末颗粒之间的原子扩散速度慢,磁体无法充分致密化,会导致内部存在较多孔隙。这使得磁体的磁性能降低,因为孔隙会干扰磁畴的排列,减少有效磁性相的含量。例如,若烧结温度比理想温度低 50 - 100℃,磁体的剩磁(Br)可能会下降 10% - 20%。
而过高的温度会引起晶粒异常长大。大晶粒会导致磁畴壁移动更容易,使得矫顽力(Hcj)下降。同时,过高温度可能还会引发合金相的分解或者氧化,破坏磁体的化学结构,影响其磁性能和机械性能。
二、时间的作用
烧结时间与温度相互配合。适当的烧结时间可以保证磁体内部组织均匀化。如果时间过短,粉末颗粒之间不能充分扩散融合,会出现成分偏析的现象。这会造成磁体不同部位的磁性能不一致,例如,在烧结时间不足的情况下,磁体边缘部分的磁性能可能比中 心部分低 20% - 30%。
但是,如果烧结时间过长,除了增加生产成本和能源消耗外,同样会导致晶粒长大,降低矫顽力。而且长时间处于高温环境下,也会增加磁体与周围环境发生化学反应的概率,如氧化反应,使磁体表面性能变差。
三、压力因素
在烧结过程中施加一定压力,可以促进粉末颗粒的紧密堆积。合适的压力能够减少孔隙率,使磁体密度增加,有助于提高磁性能。如果压力不足,磁体密度不够,其机械强度和磁性能都会受到影响。例如,较低的压力可能导致磁体的抗压强度降低 30% - 50%,同时磁导率等磁性能参数也会下降。
然而,过高的压力可能会导致粉末颗粒发生过度变形,甚至出现局部破裂,影响磁体内部的微观结构,进而对磁性能产生负面影响。因此,在钕铁硼磁铁生产过程中,需要准确控制烧结工艺参数,才能确保生产出性能优异的磁铁。