钕铁硼粘结磁体及其在微电机中的应用
王学正(上海跃龙有色金属有限公司200949)
【摘 要】介绍快淬钕铁硼粘结磁体的制取、性能及其在微电机行业中的应用,指出国内外
微电机行业有采用钕铁硼粘结磁体取代其它永磁体的趋势。
【叙 词】钕铁硼系永磁材料粉末粘结磁体快速淬火微电机应用
80年代中期,第三代稀土永磁——钕铁硼永磁分别用快淬法和粉末冶金法实现了工业化。由于快淬钕铁硼(ndfeb)粘结磁体磁性能好,成型工艺简单,原材料利用高,易得到高的尺寸精度及薄壁(可达imm)复杂形状,机械性能好,可作常规切削加工,且易实现多极充磁,因此,国内外微电机行业正逐步采用ndfeb粘结磁体取代其它永磁体。采用钕铁硼粘结永磁可使微电机更趋向高效率、轻结构和小型化,这在计算机工业、汽车工业、仪器仪表工业更具有重要意义,并且正在发展到其它各个工业领域。
l 国外快淬钕铁硼及其粘结永磁
美国gm公司是快淬ndfeb永磁材料生产技术专利的持有者。它的工艺流程如图1所示,主要是将合金元素按配比置于感应炉中冶炼成锭,再将此锭采用成熟的补晶快淬工艺,在真空或保护气体中快淬成薄带。gm公司为满足不同的需要,先后推出了几种牌子的快淬粉(见表1)。
成型的薄带,稍经磨碎,添加一定比例的聚合粘结剂,采用模压法或注射法,则可取得粘结磁体(见图2)。压缩成型及注射成型的主要性能见表2。
美国gm公司早在1986年,投资l亿美元兴建了一条先进的自动化程度极高的年产达450t钕铁硼快淬生产线,其中两种快淬粉mqp-a和mqp-b百分之85产量销往世界各地。日本大同持殊公司购买了该公司快淬ndfeb粉的专利权,也开始生产ndfeb快淬粉。
在粘结磁体方面,国外许多公司十分重视粘结ndfeb永磁的开发利用,在美国、日本、欧洲等30余家主要稀土粘结磁体生产厂相继开发了ndfeb注射和模压磁体,其磁体的主要性能如表2所示。
目前ndfeb粘结磁体在美国有gm、osm、xolox等12家,德国有va、bonn等4家,日本有精工艾普森、日立金属、tme等13家,其中精工艾普森公司是日本****的生产单位,该公司注射型快淬钕铁硼永磁已系列化,1990年生产能力已超过40t。,
2 国内快淬钕铁硼及其粘结永磁
我国快淬ndfeb及粘结永磁研究开始于1986年,起步较晚,1988年北京钢铁研究院与上海钢铁研究所分别完成快淬ndfeb三元合金粘结磁体及制造装置的技术鉴定,其磁能积(bh)max达到60. 8kj/m3与此同时,中科院金属研究所、包头稀土研究院、核工业设计院与成都1409所,都研制出快淬ndfeb粘结磁体
在生产方面,北京钢铁研究院和北京坤奇公司是国内****生产磁粉单位,具备装炉 量30kg级真空单辊设备.其快淬粘结永磁(bh)max达到48~72kj/m3。
吉林8272厂也建立了完备的粘结生产线,已购进l0t真空快淬设备,北京稀土磁性材料厂、浙江海宁盐官磁性材料厂、上海磁钢厂、成都l 409所、核工业第八研究所、瞳{东冶金研究所、桂林电器科学研究所和某些大专院校也在进行mq快淬粉和粘结磁体昀开发生产。
国内第一家中美合资生产的ndfebmq磁粉的北京森瑞新磁性材料有限公司,1992年从美国引进了两台日产5~7kg的快淬实验性设备,年生产能力达30~50t。该公司还将在海南省兴建300tmq生产线。可以预计,我国“九五”期内钕铁硼mq粉年生产能力可达500t左右。国内ndfeb粘结磁体质量 已基本上赶上国外水平,表3给出了国内主要生产单位产品的性能。
3 国外ndfeb粘结磁体在微电机中的应用
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