什么是烧结钕铁硼,​为何需要磁场取向

什么是烧结钕铁硼​

烧结钕铁硼磁体通常简称为钕磁铁或NdFeB磁铁,它是一种通过特殊工艺制造出来的​一种高性能的永磁材料,体积小、重量轻,磁力强。

主要成分:主要由钕(Nd)、铁(Fe)和硼(B)三种元素构成,并常添加镝、铽等重稀土元素来提升其耐高温和抗退磁能力。
主要工艺:采用粉末冶金法制造。将原材料合金熔炼后,通过快淬或氢碎等技术制成微米级的细粉,然后在强大的外磁场下进行磁场取向压型,然后在真空高温下烧结成致密的块体,再经过机械加工和表面处理制成成品。

烧结钕铁硼的特点

烧结钕铁硼磁体具有高磁能积、高矫顽力和高剩磁的特点,这意味着它能够产生强大的磁场并抵抗外部磁场的干扰。此外,它具有较高的硬度和韧性,可以适应各种复杂的工作环境。实际应用的烧结钕铁硼磁体形状是多种多样的,如圆片、圆柱、圆环、方块瓦片、扇形及各种不规则形状等。

烧结钕铁硼​为什么需要磁场取向

钕铁硼磁粉中的单个晶粒本身是单轴各向异性的,就像一个微小的条形磁铁,它有一个特定的“易磁化方向”。如果随意堆积这些晶粒,它们杂乱无章的磁矩会相互抵消,导致整体几乎不显磁性。

磁场取向的作用,就是让这些微观小磁铁的“北极”都朝着同一个宏观方向排列整齐。

如何实现磁场取向

  • 将钕铁硼粉末填充到一个模具中。
  • 在模具的轴向施加一个非常强的直流磁场(通常为1.5T以上)。
  • 在这个强磁场的作用下,粉末中的磁性晶粒会像指南针一样,自发地将其易磁化方向与外磁场方向对齐。
  • 在对齐的同时,对粉末施加压力进行压型,使其形成具有一定形状的生坯(未烧结的毛坯)。
  • 保持磁场和压力直到压型完成,然后移除外磁场。此时,晶粒的排列方向被“冻结”在了生坯内部。
结果:生坯内部的微观磁畴已经形成了一个统一的宏观磁化方向。这个方向就是我们想要的磁铁的工作方向(N极和S极所在的轴线)。
结论:磁场取向是决定烧结钕铁硼磁铁性能的关键。没有这个过程,就无法生产出具有实用价值的强磁铁。

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