Nov 27, 2022

如何判断烧结钕铁硼磁铁的质量好坏?

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烧结钕铁硼永磁体作为推动当代科技和社会进步的物质之一,广泛应用于以下领域:计算机硬盘、核磁共振成像、电动汽车、风力发电、工业永磁电机、消费电子(CD、DVD、手机、音响、复印机、扫描仪、摄像机、相机、冰箱、电视机、空调等)以及磁力机械、磁悬浮技术、磁传动等行业。

近30年来,永磁材料产业蓬勃发展,磁性能不断打破记录,材料品种和档次不断提高。随着市场的扩大,其生产厂家也日益增多,很多客户难免会陷入这样的困惑。如何判断产品的质量?

综合判断方法: 1、磁铁性能; 2、磁铁尺寸; 3.磁铁涂层。

首先,磁铁性能的保证来自于原材料生产工艺的控制

1、根据企业生产高-级或中-级或低-级烧结钕铁硼的要求,按国家标准规定的原料成分选择原料。

2、生产工艺先进与否直接决定磁铁的性能和质量。目前先进的技术有鳞片铸造(SC)技术、氢破碎(HD)技术和气流粉碎(JM)技术。小-容量真空感应熔炼炉(10kg、25kg、50kg)已被大-容量(100kg、200kg、600kg、800kg)真空感应炉取代。 SC(StripCasting)快凝铸造技术已逐渐取代大铸锭(冷却方向厚度大于20-40mm的铸锭),氢破碎(HD)技术和喷射铣削(JM)已取代颚式破碎机和盘磨机。机、球磨机(湿磨),保证了粉末的均匀性,有利于液相烧结和晶粒细化。

3、在磁场定向方面,我国是最早采用二-步压制成型的国家。取向时,采用较小的压力进行立式成型,然后采用准-等静压压制。这是我国烧结钕铁硼产业的特点之一。

4、另外,生产过程的质量监控非常重要,可以借助SC片材测厚和JM粉体粒度分布等检测手段进行控制。所有的产品都取决于生产过程的控制,但是客户会很困惑,如何判断我购买的产品的性能?计量院先后研制开发了各类永磁材料技术磁参数测量仪器。脉冲磁场磁力计(PFM)是用于测试超高矫顽力永磁体的测试仪器,主要满足电动汽车和大型永磁电机领域所需的高矫顽力永磁体。

根据磁体参数Br(剩磁)、Hcb(矫顽力)、Hcj(内禀矫顽力)、(BH)max(大磁能积),可以选择您需要的NdFeB牌号。同时,这四个参数是判断产品是否按照客户要求生产的标准。

其次,磁铁尺寸的保证取决于工厂的加工实力

实际应用中的钕铁硼永磁体形状多种多样,如盘状、圆柱状、圆柱体(带内孔)等;正方形、正方形、方柱;瓦片、扇形、梯形、多边形以及各种不规则形状等。每种形状的永磁体尺寸不同,在生产过程中很难实现一次成型。-一般生产流程为:先生产大(大-尺寸)毛坯,经过烧结、回火后,再经过机械加工(包括切削、钻孔)和磨削、表面涂装(涂层)处理,然后进行磁体性能、表面质量和尺寸精度的检验,然后充磁、包装发货。

1、机械加工分为三类:

(1)切割加工:将圆柱、方柱磁体切割成圆盘、方形;

(2)形状加工:将圆形、方形磁体加工成扇形-形、瓦形-形或凹槽形或其他复杂-形磁体;

(3)钻孔加工:将圆棒、方棒磁铁加工成圆柱形或方管磁铁。其加工方式有:磨削和切片加工、电火花切割加工和激光加工。

2、烧结NdFeB永磁构件表面一般要求光滑并达到一定的精度,毛坯交付的磁体表面需要进行表面研磨。方形NdFeB永磁合金常用的磨削方法有平面磨削、双-端磨削、内圆磨削、外圆磨削等。气缸通常用于无芯磨削、双-端部磨削等。多-工位磨床用于瓦片磁体、扇形磁体和VCM磁体。

一块合格的磁体不仅需要满足性能标准,尺寸公差的控制也直接影响其应用。尺寸的保证直接取决于工厂的加工实力。加工设备随着经济和市场需求不断更新。更先进的设备和工业自动化的趋势,不仅满足了客户对产品精度日益增长的需求,而且节省了人力和成本,使其在市场上更具竞争力。

再次强调,磁铁涂层的质量直接决定产品的使用寿命

实验表明,1cm3的烧结钕铁硼永磁体在150度空气中放置51天,就会完全氧化腐蚀。在弱酸溶液中更易被腐蚀。为了使NdFeB永磁体经久耐用,要求其使用寿命达到20-30年,并且必须经过表面防腐处理,以抵抗腐蚀介质对磁体的腐蚀。目前,烧结钕铁硼永磁体制造行业普遍采用电镀金属、电镀+化学镀金属、电泳涂装、磷化处理等方法,在磁体表面镀一层附加隔离膜,使磁体表面与腐蚀介质隔离。 ,防止介质侵入磁铁。

1、一般镀锌主要有三种工艺,镀镍+铜+镀镍、镀镍+铜+化学镀镍。对于其他金属镀层要求,一般在镀镍后进行其他金属镀层。

2、磷化也用于一些特殊情况:(1)当钕铁硼磁体产品周转、存放时间过长,后续表面处理方法不明确时,磷化简单易行;(2)当磁体需要环氧胶粘接、喷漆等时,胶水、油漆等环氧有机物质的粘接力要求基材有良好的润湿性能。磷化工艺可以提高磁体表面的润湿性。

3、电泳涂装已成为广泛应用的防腐表面处理技术之一。因为它不仅与多孔磁体表面有良好的结合力,而且还具有耐盐雾、酸、碱等腐蚀的能力,具有优异的耐腐蚀性能。但与喷涂相比,其耐热、耐湿性能较差。

可根据其产品的工作要求来选择涂层。随着电机应用领域的扩大,客户对钕铁硼的耐腐蚀性提出了要求。 HAST实验(又称PCT实验)旨在测试烧结钕铁硼永磁体在潮湿和高温环境下的耐腐蚀性能。

而如何判断涂层是否符合要求呢?盐雾试验的目的是对表面经过-防腐涂层处理的烧结钕铁硼磁体进行快速的-防腐实验。实验结束后,将样品从试验箱中取出,干燥,​​用肉眼或放大镜观察样品表面是否有斑点,以及斑点区域的大小和颜色的变化。

综上所述,只有了解产品的生产流程和要求,才能正确判断产品的合格性。简单概括就是性能的把握、尺寸公差的控制、涂层的检验和外观的评价。

性能方面,通过性能可以检测其Br(剩磁)、Hcb(矫顽力)、Hcj(内禀矫顽力)、(BH)max(磁能积)和退磁曲线;尺寸公差可用游标卡尺测量其精度;在涂层上,可以用肉眼观察涂层的颜色和亮度,并通过结合力、盐雾试验等检测方法;整体外观主要用肉眼或放大镜、或光学显微镜(适用于线径小于0.2mm的产品)、磁铁表面光滑、无肉眼可见的颗粒和异物、无斑点、无棱角为合格。


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