粘結(jié)稀土永磁合金(bonded?? permanent??? magnetic? alloy? with? rare? earth?? elements)

稀土永磁合金粉末與樹脂、塑料、橡膠或低熔點金屬(稱粘結(jié)劑)均勻混合后，經(jīng)壓結(jié)和固化而形成的復合永磁合金，它兼有稀土永磁的特性和樹脂、塑料、橡膠或低熔點金屬的特性。

筒史粘結(jié)稀土永磁合金的發(fā)展歷史可分三個階段：(1)1-5系時期。20世紀60年代末到1978年，主要圍繞1：5型稀土鈷合金粘結(jié)磁體的開發(fā)及壓縮成形技術(shù)的開發(fā)，但磁性和溫度特性較差，遠未能廣泛應用，只限于在手表中做轉(zhuǎn)子磁體。(2)2—17系時期。1979年開發(fā)了2：17型稀土鈷合金的粘結(jié)磁體，情況煥然一新，研究和應用十分活躍，磁性和溫度特性提高約2倍。還開發(fā)了注射成形技術(shù)，產(chǎn)量也有很大提高。被稱作第1次飛躍的發(fā)展期。(3)釹鐵硼時期。從1985年美國GM公司向國內(nèi)外出售真空快淬的釹鐵硼磁粉開始，釹鐵硼粘結(jié)永磁合金獲得了飛快的發(fā)展，產(chǎn)量猛增，應用也涉及到各個方面。磁粉的制造技術(shù)除了熔體快淬外，還開發(fā)了氫化法(HDDR)。不僅有各向同性的磁體，也開發(fā)出各向異性的粘結(jié)磁體。稱為第2次飛躍的發(fā)展期。

分類粘結(jié)稀土永磁合金根據(jù)所用的磁粉類型可分為3種：(1)釤鈷系粘結(jié)合金。磁粉可用1；5型或2：17型稀土鈷永磁合金粉。通常的做法是將合金的鑄錠經(jīng)過固溶和時效處理后，粉碎到所需的粉末粒度(約10～30μm)，再與粘結(jié)劑混合；也可以直接用燒結(jié)后的塊狀磁體，將其粉碎到所需粒度，然后與粘結(jié)劑混合?；旌虾蟮姆勰┰诖艌鲋谐尚危詈蠼?jīng)固化得到粘結(jié)磁體。(2)釹鐵硼系粘結(jié)合金。由于釹鐵硼合金的抗蝕性較差，無論是合金的鋼錠或者燒結(jié)后的磁體，在機械破碎成細粉后，顆粒表面嚴重氧化，原來在晶界存在的富硼相和富釹相薄層遭到破壞，表面缺陷大量增加，致使合金的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導致合金粉末的矯頑力劇烈下降，無法做成高性能粘結(jié)磁體。因此，只能采用熔體快淬法或氫化HDDR)法來制造釹鐵硼合金磁粉。熔體快淬法生產(chǎn)的是各向同性的磁粉。如果將其磁粉封在金屬包套中進行熱壓和熱變形，得到的各向異性磁體再經(jīng)過粉碎，便可得到各向異性磁粉。氫化法可以制造各向同性磁粉，也可直接制出各向異性磁粉。(3)釤鐵氮粘結(jié)合金(見釤鐵氮永磁合金)。

特點粘結(jié)稀土永磁合金由于摻入了非磁性物質(zhì)(粘結(jié)劑)，所以磁體的磁性比燒結(jié)磁體的低。但是它有很多優(yōu)點，諸如產(chǎn)品的尺寸精度高；一致性好；形態(tài)自由度大；能制造薄壁、異形等形狀復雜的元件；機械強度高，不易掉邊、掉角和碎裂；密度??；原材料利用率高；能夠一體成形(如在微電機生產(chǎn)過程中，可將粘結(jié)磁體轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸壓在一起，再固化)以減少整體公差等。所以在一些磁性要求不很高，但形狀復雜、特殊的元器件中得到廣泛采用，應用領(lǐng)域日漸擴大，產(chǎn)量的增長速度超過了燒結(jié)磁體。各類稀土粘結(jié)磁體的磁性列于表中。

制備工藝??????粘結(jié)磁體的制備工藝有壓縮成形法和注射成形法兩種(1)壓縮成形法(模壓法)。磁粉與粘結(jié)劑均勻混合后直接放入模具中，在(3～8)×10³MPa的壓力下成形，然后固化得到磁體。模具的形狀尺寸根據(jù)用戶的需求而定。如果是各向異性粉末，則需在磁場中進行壓制。其工藝流程如圖1所示。

(2)注射成形法(注塑法)。磁粉與粘結(jié)劑混合后，再經(jīng)過混煉、造粒等工序，最后進入注塑機中注射成形。由于磁粉必須在200℃以上的條件下進行混煉及注塑，高溫條件會引起磁粉(尤其是釹鐵硼合金)的氧化，造成微觀組織和相結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使矯頑力劇烈下降。因此，在注塑前需對磁粉進行包覆處理，即利用與磁粉表面有親和性的有機物或者抗氧化性較好的無機物薄層將磁粉顆粒包覆。

此外為了增加磁性粒子與粘結(jié)劑的親和力，提高(各向同性粉)釤鉆、釹鐵硼等環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等各向同性制品各向異性制品圖1壓縮成形工藝流程可塑性和增加潤滑性，還需在混合粉中加入少量的偶聯(lián)劑、增塑劑、潤滑劑以及防老化劑等。如果用各向異性粉，則還要在注塑時加上取向磁場。注射成形的工藝流程如圖2所示。

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應用???? ?稀土粘結(jié)永磁合金主要應用于輕量、小型化的精密電動機，如電腦的軟盤驅(qū)動器(FDD)和硬盤驅(qū)動器(HDD)的主軸電機、磁帶錄像機(VTR)的主軸驅(qū)動電機等，其次是揚聲器、傳感器和儀器儀表等。此外，在汽車的各種微型電機中使用有著很大的前途，如刮雨器電機，空調(diào)、關(guān)閉門窗電機，太陽能房頂旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，油泵電機等。

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