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问:如何判断烧结钕铁硼磁铁的品质优劣?
答:

烧结钕铁硼永磁体,作为促进当代技术与社会进步的重要物质之一,广泛的应用于以下领域:计算机硬盘、核磁共振成像、电动车、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、照相机、冰箱、电视机、空调机等)及磁力机械、磁悬浮技术、磁传动等产业。

自1985年在日本、中国和欧美同时开始产业化,这近30年来全球永磁材料产业蓬勃发展,磁性能不断刷新纪录,材料品种与牌号不断增加。伴随市场的拓展,其生产厂家也日益增加,而很多客户也难免陷入这样的困惑当中,如何判断产品的优劣呢?

最全面的判断方法:一、磁铁性能;二、磁铁尺寸;三、磁铁镀层。

首先,磁铁性能的保障来自原料生产过程的控制

1、根据企业制造高档或中档或低档烧结钕铁硼的要求,按照国家标准规定的原材料成分来选购原料。

2、生产工艺的先进与否直接决定磁铁的性能品质。目前最先进的技术是鳞片铸锭(SC)技术、氢破碎(HD)技术和气流磨(JM)技术。小容量的真空感应冶炼炉(10kg、25kg、50kg)已被大容量(100kg、200kg、600kg、800kg)真空感应炉所替代。SC(StripCasting)速凝铸片技术已逐渐替代大铸锭(冷却方向的厚度大于20-40mm的铸锭),氢破碎(HD)技术和气流磨(JM)取代了颚式破碎机、盘磨机、球磨机(湿法制粉),保障了粉末的均匀性,并且有利于液相烧结和晶粒细化。

3、磁场取向上,我国是世界上唯一采用两步压制成型的国家,取向时用小压力垂直模压成型,最后采用准等静压成型,这是我国烧结钕铁硼产业最重要的特色之一。

4、并且,生产过程质量的监控是非常重要的,可以通过SC片厚度测量和JM粉颗粒尺寸分布等检测方式进行管控。优质的产品都是取决于生产过程的控制,可是客户一定会很疑惑,如何判断我购买的产品的性能呢?中国计量科学研究院先后开发了多种型号的永磁材料技术磁参数测量仪器。脉冲磁场磁强计(PFM)是一种测试超高矫顽力永磁体的测试仪器,主要是为了适应电动汽车领域和大型永磁电机所需求的高矫顽力永磁体。

客户可根据磁铁参数Br(剩磁)、Hcb(矫顽力)、Hcj(内禀矫顽力)、(BH)max(最大磁能积)选定自己需要的钕铁硼牌号,同时这四个参数即是判定产品是不是按照客户要求生产的标准。

其次,磁铁尺寸的保障取决于工厂的加工实力

实际应用的钕铁硼永磁体形状是多种多样的,如圆片、圆柱、圆筒状(有内孔);方片、方块、方柱状;瓦状、扇形、梯形、多角形和各种不规则形状等。每一种形状的永磁体有不同的尺寸,生产过程很难做到一次成型。一般生产流程是:先生产出大块(大尺寸)的坯料,经过烧结和回火处理后,再通过机械加工(包括切割、打孔)和磨加工、表面镀层(涂层)处理,然后进行磁体性能、表面质量和尺寸精度的检测,然后充磁、包装和出厂。

1、机械加工分为三类:

(1)切割加工:将圆柱、方柱状磁体切割成圆片状、方片状;

(2)外形加工:将圆形、方形磁体加工成扇形、瓦型或有凹槽或其他复杂形状的磁体;

(3)打孔加工:将圆棒、方棒状磁体加工成圆筒状或方筒状磁体。其加工方式有:磨削切片加工、电火花切割加工和激光加工。

2、烧结钕铁硼永磁元件表面一般要求光滑和达到一定精度,毛坯交货的磁体表面需要进行表面磨加工。方块钕铁硼永磁合金常用的磨加工方法有平面磨、双端面磨、内圆磨、外圆磨等。圆柱常用无芯磨、双端面磨等。瓦型、扇形和VCM磁体则用多工位磨床。

一个是否合格的磁体,不仅仅需要性能的达标,尺寸公差的控制也直接影响它的应用。而尺寸的保障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也在不断更新,更高效的设备以及产业自动化的趋势,不仅仅是满足客户对产品精度日益增长的需求,同时也节约了人力和成本,使其更具备市场竞争力。

再次,磁铁镀层的品质直接决定产品的应用寿命

实验得知,1cm3的烧结钕铁硼永磁体放在150℃的空气中停留51天,将会全部被氧化腐蚀掉。在弱酸溶液中它更容易被腐蚀。为了使钕铁硼永磁体经久耐用,要求它有20-30年的使用寿命,其必须经受表面抗腐蚀处理,以此抵抗腐蚀介质对磁铁的腐蚀侵害。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、电泳涂层和磷化处理等方法,在磁体表面镀上一层附加隔离物,将磁体表面和腐蚀介质隔离开,以防止介质对磁体的侵害。

1,一般以镀锌、镀镍+铜+镍、镀镍+铜+化学镀镍三种工艺为主,其他金属镀种要求,一般都是在镀镍后再施以其他金属电镀。

2,在一些特殊情况下也会使用磷化:(1)在钕铁硼磁体产品因为周转、保存的时间过长而又不明确后续的表面处理方法的时候,使用磷化简单易行;(2)当磁体需要环氧胶粘结、涂漆等,胶水、漆等环氧有机物的黏结力需要基体有很好的侵润性能。磷化工艺可以改善磁体表面的侵润能力。

3,电泳涂层已成为广泛采用的防腐蚀表面处理技术之一。因其不仅与多孔磁体表面的结合力很好,而且具有耐盐雾、耐酸、耐碱等的腐蚀,防腐蚀性优异。但是与喷涂涂层相比其耐湿热性能较差。

客户可针对其产品工作要求而进行镀层的选择。随着电机运用领域的扩大,客户对钕铁硼的耐腐蚀性有着更高的要求。而HAST实验(也称PCT实验)就是专门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。

而客户如何判断镀层是否符合要求呢?盐雾实验的目的是对表面经防腐蚀镀层处理过的烧结钕铁硼磁体做快速防腐蚀实验,实验结束时,将样品从试验箱中取出、干燥,用眼睛或放大镜观察样品表面有无斑点、斑点面积的大小盒颜色的变化情况。

综上,客户只有了解了其生产流程,了解产品的要求因素,才能正确的判断产品的合格性。简单总结来说,就是性能的把握、尺寸公差的控制、镀层的检测和外观的评估。

性能上,可以通过性能检测其Br(剩磁)、Hcb(矫顽力)、Hcj(内禀矫顽力)、(BH)max(最大磁能积)以及退磁曲线;尺寸公差,可以通过游标卡尺进行测量其精度;镀层上,可以通过肉眼观察镀层色泽亮度以及通过结合力、盐雾实验等检测方法;整体外观,主要用肉眼或放大镜,或光学显微镜(对于线度小于0.2mm以下的产品),磁体表面光洁、没有肉眼可见的颗粒与异物、没有斑点、没有掉边掉角,则是外观合格。

问:如何控制好钕铁硼永磁体的产品质量?
答:

钕铁硼永磁体又叫做现代工业味精,作为一种现代工业重要的高性能磁性材料促进当代工艺领域和社会的进步,广泛应用于各个领域,如何判断永磁体产品最全面的优点:一、磁性能;二、磁体的大小 ;三、表面镀层。

一、磁性能

首先,决定的关键是控制生产过程的原材料的磁特性。

1、原材料生产商根据业务需求或中档或低档烧结钕铁硼,在原料购买原材料的国家标准的规定,本公司只销售高档次钕铁硼。

2、生产工艺的先进性也决定了磁体的性能质量。

3、生产过程中的质量监控是非常重要的。

二、磁铁形状大小及公差值

利用钕铁硼磁铁的各种形状,如圆形,异形,方形,瓦形,梯形。不同尺寸的材料是采用不同的机床切削粗糙的材料进行加工,先进的技术和机器操作员决定了产品的精度。

三、表面镀层处理

表面镀层的镀层质量,锌,镍,镍铜镍电镀铜和金等电镀工艺。可按客户要求对产品进行电镀选项工作。钕铁硼产品质量的优劣,一个简短的总结,是把握好性能,尺寸公差控制,判断涂层的外观检测与评价。检测磁铁磁通的高斯面,等测试;尺寸公差,可以用游标卡尺测量的精度;涂层,涂层的颜色和亮度及镀层结合力,并可通过外观观察磁体表面光洁,有无斑点,有无掉边掉角,以评估产品的质量。

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