干貨|如何判斷燒結(jié)釹鐵硼磁鐵的品質(zhì)優(yōu)劣,？

磁鋼專家

燒結(jié)釹鐵硼永磁體,，作為促進(jìn)當(dāng)代技術(shù)與社會(huì)進(jìn)步的重要物質(zhì)之一，廣泛的應(yīng)用于以下領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)硬盤,、核磁共振成像,、電動(dòng)車、風(fēng)力發(fā)電,、工業(yè)永磁電機(jī),、消費(fèi)電子(CD、DVD,、手機(jī),、音響、復(fù)印機(jī)、掃描儀,、攝像機(jī),、照相機(jī)、冰箱,、電視機(jī),、空調(diào)機(jī)等)及磁力機(jī)械、磁懸浮技術(shù),、磁傳動(dòng)等產(chǎn)業(yè),。

自1985年在日本、中國(guó)和歐美同時(shí)開始產(chǎn)業(yè)化,，這近30年來全球永磁材料產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,，磁性能不斷刷新紀(jì)錄，材料品種與牌號(hào)不斷增加,。伴隨市場(chǎng)的拓展,，其生產(chǎn)廠家也日益增加，而很多客戶也難免陷入這樣的困惑當(dāng)中,，如何判斷產(chǎn)品的優(yōu)劣呢?

　　最全面的判斷方法：一,、磁鐵性能;二、磁鐵尺寸;三,、磁鐵鍍層,。

　　首先，磁鐵性能的保障來自原料生產(chǎn)過程的控制

　　1,、根據(jù)企業(yè)制造高檔或中檔或低檔燒結(jié)釹鐵硼的要求,，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原材料成分來選購(gòu)原料。

　　2,、生產(chǎn)工藝的先進(jìn)與否直接決定磁鐵的性能品質(zhì),。目前最先進(jìn)的技術(shù)是鱗片鑄錠(SC)技術(shù)、氫破碎(HD)技術(shù)和氣流磨(JM)技術(shù),。小容量的真空感應(yīng)冶煉爐(10kg,、25kg、50kg)已被大容量(100kg,、200kg,、600kg、800kg)真空感應(yīng)爐所替代,。SC(StripCasting)速凝鑄片技術(shù)已逐漸替代大鑄錠(冷卻方向的厚度大于20-40mm的鑄錠),，氫破碎(HD)技術(shù)和氣流磨(JM)取代了顎式破碎機(jī)、盤磨機(jī),、球磨機(jī)(濕法制粉),，保障了粉末的均勻性,，并且有利于液相燒結(jié)和晶粒細(xì)化。

　　3,、磁場(chǎng)取向上,，我國(guó)是世界上唯一采用兩步壓制成型的國(guó)家，取向時(shí)用小壓力垂直模壓成型,，最后采用準(zhǔn)等靜壓成型,，這是我國(guó)燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)業(yè)最重要的特色之一。

　　4,、并且,，生產(chǎn)過程質(zhì)量的監(jiān)控是非常重要的，可以通過SC片厚度測(cè)量和JM粉顆粒尺寸分布等檢測(cè)方式進(jìn)行管控,。優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品都是取決于生產(chǎn)過程的控制,，可是客戶一定會(huì)很疑惑，如何判斷我購(gòu)買的產(chǎn)品的性能呢?中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院先后開發(fā)了多種型號(hào)的永磁材料技術(shù)磁參數(shù)測(cè)量?jī)x器,。脈沖磁場(chǎng)磁強(qiáng)計(jì)(PFM)是一種測(cè)試超高矯頑力永磁體的測(cè)試儀器,，主要是為了適應(yīng)電動(dòng)汽車領(lǐng)域和大型永磁電機(jī)所需求的高矯頑力永磁體。

　　客戶可根據(jù)磁鐵參數(shù)Br(剩磁),、Hcb(矯頑力),、Hcj(內(nèi)稟矯頑力)、(BH)max(最大磁能積)選定自己需要的釹鐵硼牌號(hào),，同時(shí)這四個(gè)參數(shù)即是判定產(chǎn)品是不是按照客戶要求生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn),。

　　其次，磁鐵尺寸的保障取決于工廠的加工實(shí)力

　　實(shí)際應(yīng)用的釹鐵硼永磁體形狀是多種多樣的,，如圓片,、圓柱,、圓筒狀(有內(nèi)孔);方片,、方塊、方柱狀;瓦狀,、扇形,、梯形、多角形和各種不規(guī)則形狀等,。每一種形狀的永磁體有不同的尺寸,，生產(chǎn)過程很難做到一次成型。一般生產(chǎn)流程是：先生產(chǎn)出大塊(大尺寸)的坯料,，經(jīng)過燒結(jié)和回火處理后,，再通過機(jī)械加工(包括切割、打孔)和磨加工,、表面鍍層(涂層)處理,，然后進(jìn)行磁體性能,、表面質(zhì)量和尺寸精度的檢測(cè)，然后充磁,、包裝和出廠,。

　　1、機(jī)械加工分為三類：

　　(1)切割加工：將圓柱,、方柱狀磁體切割成圓片狀,、方片狀;

　　(2)外形加工：將圓形、方形磁體加工成扇形,、瓦型或有凹槽或其他復(fù)雜形狀的磁體;

　　(3)打孔加工：將圓棒,、方棒狀磁體加工成圓筒狀或方筒狀磁體。其加工方式有：磨削切片加工,、電火花切割加工和激光加工,。

　　2、燒結(jié)釹鐵硼永磁元件表面一般要求光滑和達(dá)到一定精度,，毛坯交貨的磁體表面需要進(jìn)行表面磨加工,。方塊釹鐵硼永磁合金常用的磨加工方法有平面磨、雙端面磨,、內(nèi)圓磨,、外圓磨等。圓柱常用無芯磨,、雙端面磨等,。瓦型、扇形和VCM磁體則用多工位磨床,。

　　一個(gè)是否合格的磁體,，不僅僅需要性能的達(dá)標(biāo)，尺寸公差的控制也直接影響它的應(yīng)用,。而尺寸的保障直接取決于工廠的加工實(shí)力,，加工設(shè)備隨著經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)需求也在不斷更新，更高效的設(shè)備以及產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化的趨勢(shì),，不僅僅是滿足客戶對(duì)產(chǎn)品精度日益增長(zhǎng)的需求,，同時(shí)也節(jié)約了人力和成本，使其更具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,。

　　再次,，磁鐵鍍層的品質(zhì)直接決定產(chǎn)品的應(yīng)用壽命

　　實(shí)驗(yàn)得知，1cm3的燒結(jié)釹鐵硼永磁體放在150℃的空氣中停留51天,，將會(huì)全部被氧化腐蝕掉,。在弱酸溶液中它更容易被腐蝕。為了使釹鐵硼永磁體經(jīng)久耐用,，要求它有20-30年的使用壽命,，其必須經(jīng)受表面抗腐蝕處理,，以此抵抗腐蝕介質(zhì)對(duì)磁鐵的腐蝕侵害。目前,，燒結(jié)釹鐵硼永磁體制造行業(yè)普遍采用電鍍金屬,、電鍍+化學(xué)鍍金屬、電泳涂層和磷化處理等方法,，在磁體表面鍍上一層附加隔離物,，將磁體表面和腐蝕介質(zhì)隔離開，以防止介質(zhì)對(duì)磁體的侵害,。

　　1,，一般以鍍鋅、鍍鎳+銅+鎳,、鍍鎳+銅+化學(xué)鍍鎳三種工藝為主,，其他金屬鍍種要求，一般都是在鍍鎳后再施以其他金屬電鍍,。

　　2,，在一些特殊情況下也會(huì)使用磷化：(1)在釹鐵硼磁體產(chǎn)品因?yàn)橹苻D(zhuǎn)、保存的時(shí)間過長(zhǎng)而又不明確后續(xù)的表面處理方法的時(shí)候,，使用磷化簡(jiǎn)單易行;(2)當(dāng)磁體需要環(huán)氧膠粘結(jié),、涂漆等，膠水,、漆等環(huán)氧有機(jī)物的黏結(jié)力需要基體有很好的侵潤(rùn)性能,。磷化工藝可以改善磁體表面的侵潤(rùn)能力。

　　3,，電泳涂層已成為廣泛采用的防腐蝕表面處理技術(shù)之一,。因其不僅與多孔磁體表面的結(jié)合力很好，而且具有耐鹽霧,、耐酸,、耐堿等的腐蝕，防腐蝕性優(yōu)異,。但是與噴涂涂層相比其耐濕熱性能較差,。

　　客戶可針對(duì)其產(chǎn)品工作要求而進(jìn)行鍍層的選擇,。隨著電機(jī)運(yùn)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,，客戶對(duì)釹鐵硼的耐腐蝕性有著更高的要求。而HAST實(shí)驗(yàn)(也稱PCT實(shí)驗(yàn))就是專門測(cè)試燒結(jié)釹鐵硼永磁體在潮濕和高溫環(huán)境下的耐腐蝕性能,。

　　而客戶如何判斷鍍層是否符合要求呢?鹽霧實(shí)驗(yàn)的目的是對(duì)表面經(jīng)防腐蝕鍍層處理過的燒結(jié)釹鐵硼磁體做快速防腐蝕實(shí)驗(yàn),，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將樣品從試驗(yàn)箱中取出,、干燥,，用眼睛或放大鏡觀察樣品表面有無斑點(diǎn),、斑點(diǎn)面積的大小盒顏色的變化情況。

　　綜上,，客戶只有了解了其生產(chǎn)流程,，了解產(chǎn)品的要求因素，才能正確的判斷產(chǎn)品的合格性,。簡(jiǎn)單總結(jié)來說,，就是性能的把握、尺寸公差的控制,、鍍層的檢測(cè)和外觀的評(píng)估,。

　　性能上，可以通過性能檢測(cè)其Br(剩磁),、Hcb(矯頑力),、Hcj(內(nèi)稟矯頑力)、(BH)max(最大磁能積)以及退磁曲線;尺寸公差,，可以通過游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量其精度;鍍層上,，可以通過肉眼觀察鍍層色澤亮度以及通過結(jié)合力、鹽霧實(shí)驗(yàn)等檢測(cè)方法;整體外觀,，主要用肉眼或放大鏡,，或光學(xué)顯微鏡(對(duì)于線度小于0.2mm以下的產(chǎn)品)，磁體表面光潔,、沒有肉眼可見的顆粒與異物,、沒有斑點(diǎn)、沒有掉邊掉角,，則是外觀合格,。

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學(xué)習(xí)了，謝謝.