釹鐵硼粘結磁體及其在微電機中的應用
王學正(上海躍龍有色金屬有限公司200949)
【摘 要】介紹快淬釹鐵硼粘結磁體的制取、性能及其在微電機行業中的應用,指出國內外
微電機行業有采用釹鐵硼粘結磁體取代其它永磁體的趨勢。
【敘 詞】釹鐵硼系永磁材料粉末粘結磁體快速淬火微電機應用
80年代中期,第三代稀土永磁——釹鐵硼永磁分別用快淬法和粉末冶金法實現了工業化。由于快淬釹鐵硼(ndfeb)粘結磁體磁性能好,成型工藝簡單,原材料利用高,易得到高的尺寸精度及薄壁(可達imm)復雜形狀,機械性能好,可作常規切削加工,且易實現多極充磁,因此,國內外微電機行業正逐步采用ndfeb粘結磁體取代其它永磁體。采用釹鐵硼粘結永磁可使微電機更趨向高效率、輕結構和小型化,這在計算機工業、汽車工業、儀器儀表工業更具有重要意義,并且正在發展到其它各個工業領域。
l 國外快淬釹鐵硼及其粘結永磁
美國gm公司是快淬ndfeb永磁材料生產技術專利的持有者。它的工藝流程如圖1所示,主要是將合金元素按配比置于感應爐中冶煉成錠,再將此錠采用成熟的補晶快淬工藝,在真空或保護氣體中快淬成薄帶。gm公司為滿足不同的需要,先后推出了幾種牌子的快淬粉(見表1)。
成型的薄帶,稍經磨碎,添加一定比例的聚合粘結劑,采用模壓法或注射法,則可取得粘結磁體(見圖2)。壓縮成型及注射成型的主要性能見表2。
美國gm公司早在1986年,投資l億美元興建了一條先進的自動化程度極高的年產達450t釹鐵硼快淬生產線,其中兩種快淬粉mqp-a和mqp-b百分之85產量銷往世界各地。日本大同持殊公司購買了該公司快淬ndfeb粉的專利權,也開始生產ndfeb快淬粉。
在粘結磁體方面,國外許多公司十分重視粘結ndfeb永磁的開發利用,在美國、日本、歐洲等30余家主要稀土粘結磁體生產廠相繼開發了ndfeb注射和模壓磁體,其磁體的主要性能如表2所示。
目前ndfeb粘結磁體在美國有gm、osm、xolox等12家,德國有va、bonn等4家,日本有精工艾普森、日立金屬、tme等13家,其中精工艾普森公司是日本****的生產單位,該公司注射型快淬釹鐵硼永磁已系列化,1990年生產能力已超過40t。,
2 國內快淬釹鐵硼及其粘結永磁
我國快淬ndfeb及粘結永磁研究開始于1986年,起步較晚,1988年北京鋼鐵研究院與上海鋼鐵研究所分別完成快淬ndfeb三元合金粘結磁體及制造裝置的技術鑒定,其磁能積(bh)max達到60. 8kj/m3與此同時,中科院金屬研究所、包頭稀土研究院、核工業設計院與成都1409所,都研制出快淬ndfeb粘結磁體
在生產方面,北京鋼鐵研究院和北京坤奇公司是國內****生產磁粉單位,具備裝爐 量30kg級真空單輥設備.其快淬粘結永磁(bh)max達到48~72kj/m3。
吉林8272廠也建立了完備的粘結生產線,已購進l0t真空快淬設備,北京稀土磁性材料廠、浙江海寧鹽官磁性材料廠、上海磁鋼廠、成都l 409所、核工業第八研究所、瞳{東冶金研究所、桂林電器科學研究所和某些大專院校也在進行mq快淬粉和粘結磁體昀開發生產。
國內第一家中美合資生產的ndfebmq磁粉的北京森瑞新磁性材料有限公司,1992年從美國引進了兩臺日產5~7kg的快淬實驗性設備,年生產能力達30~50t。該公司還將在海南省興建300tmq生產線。可以預計,我國“九五”期內釹鐵硼mq粉年生產能力可達500t左右。國內ndfeb粘結磁體質量 已基本上趕上國外水平,表3給出了國內主要生產單位產品的性能。
3 國外ndfeb粘結磁體在微電機中的應用
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