懂磁帝将用3期文章為大家詳述粘結磁體的制備工藝

1. 流程與工藝分類
2. 各向同性與各向異性磁粉
3. 磁粉與粘接劑

上期我們已經了解了粘結磁體的工藝分類和相應的優缺點，這一期我們來講講粘結磁粉。

粘結NdFeB磁粉的制作方法與燒結NdFeB全然不同，因為燒結NdFeB的合金鑄錠或燒結體在破碎到用于粘結磁體的粒度後不具備實用的矯頑力，批量生産的制備方法是在惰性氣體環境下，熔融合金以105~106℃/s的冷卻速度冷凝成微晶甚至非晶态結構，再經過晶化熱處理使晶粒生長到幾十或幾百納米，在小于Nd2Fe14B單疇臨界尺寸的亞微米晶粒中獲得高内禀矯頑力。

通常磁粉難以破碎到這麼細小的單晶顆粒，而快淬定向生長亞微米晶粒的技術尚未成熟，因此熔旋快淬方法制成的是多晶粉末，且每個晶粒的易磁化軸沒有強烈的排列傾向，磁粉是各向同性的。如此高的冷卻速度是通過将熾熱的熔融合金液傾倒或噴射到線速度為16~30m/s的水冷旋轉銅輪上實現的，液态合金在旋轉銅輪的加速度作用下沿切線方向甩出并被冷凝成厚度~100μm的薄帶，冷卻速度敏感地決定了合金薄帶的晶粒尺寸，從而敏感地影響磁粉退磁曲線形狀和内禀矯頑力。

由于冷卻速度取決于合金液溫度、流動速度、銅輪轉速和溫度及氩氣氛等諸多因素，難以嚴格控制和同步優化，如果以最佳淬态的納米晶金相結構為量産目标，則非常容易導緻晶粒尺寸分布過寬，對應的晶粒内禀矯頑力分布也很寬，緻使磁粉的退磁曲線方形度很差。因此，在實際生産中通常是先将磁粉以适當高于最佳線速度的輪速快速冷凝到部分非晶态，再通過630℃晶化處理，調整結晶狀态到平均晶粒尺寸40nm的水平，以達到穩定、良好的永磁特性，主導各向同性快淬Nd-Fe-B市場的美國麥格昆磁公司就是采用這樣的技術路線來生産的。

HDDR工藝是一種非常有效的生産各向異性NdFeB磁粉的技術手段。HDDR過程包括氫化－歧化－脫氫－重組（Hydrogenation –Disproportionation – Desorption – Recombination, 簡稱HDDR）四個階段。HDDR過程的本質在于稀土金屬間化合物吸氫并歧化分解，再在随後的強制脫氫過程中，歧化産物複合成晶粒細小的原化合物相，從而實現對材料晶粒的細化，并産生沿主相C軸方向的晶體結構，從而制備出具有優異磁性能和磁各向異性的磁粉。

愛知制鋼利用合理控制溫度、氫氣壓随時間變化的動态HDDR過程（d-HDDR），更方便地實現了磁粉的各向異性織構，并能達到工業化穩定生産的狀況，從而将HDDR各向異性NdFeB磁粉推向市場。

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