升温速度对电场烧结NdFeB材料致密化的影响

首次将电场烧结方法引入烧结NdFeB永磁材料的制备中,通过分析压坯的温度场特征发现,在较高的预设升温速度下,压坯的实际升温过程存在延迟情况。对烧结磁体的SEM观察表明,随预设升温速度的提高,磁体的致密度逐步提高。当NdFeB合金以2000℃/s的预设升温速度在1000℃烧结8min后,磁体的微观组织明显优于传统烧结磁体。     

电场作用下金属元素对W-Cu合金快速烧结的影响

采用Gleeble—3500D热模拟机,在电场和大热流密度条件下,研究了金属元素(Fe、Co和Ni)对W-20%Cu合金电场快速烧结的影响。结果表明:经800℃烧结3min,可获得晶粒较细小、显微组织较均匀的烧结体;添加金属元素能有效抑制晶粒长大。质量分数为0.35%的Fe、Ni和Co分别使其平均晶粒尺寸由1.0μm减小到0.6,0.6和0.3μm。金属元素的加入,对烧结体的致密化和硬度不利。     

预设升温速度对W-Cu合金性能的影响

采用Gleeble—3500D热模拟机,通过对烧结体密度、显微结构以及硬度的分析,研究了电场作用下预设升温速度对W-20Cu体系快速烧结的影响。结果表明:W-20Cu复合粉在800℃、较短时间(3min)内进行快速烧结可得到烧结性能良好、平均晶粒尺寸约0.4μm的W-Cu合金;并且随着预设升温速度的提高,电场的作用愈强,压坯所获得的热流密度愈大,这有利于烧结体的致密化;同时,预设升温速度的提高,合金的硬度呈递增趋势。     

Cu含量对电场快速烧结W-Cu合金的影响

采用Gleeble—3500D热模拟机,在烧结温度为800℃,烧结时间为3 min的条件下,借助金相显微镜、扫描电镜、显微硬度测试计分析,研究了电场对烧结W-xCu(x=10%,20%,30%和40%)(质量分数)体系的影响。结果表明:本条件下,可得到密度较高、组织较均匀细小的烧结体;并且随着Cu含量的增加,烧结体致密化程度逐步提高,组织更加均匀,晶粒更加细小,平均晶粒尺寸从1.0μm降到0.3μm;但烧结体的硬度会相应降低。     

压力对W-Cu合金电场快速烧结的影响

采用Gleeble—3500D热模拟机,用电场快速烧结的方法制得W-Cu合金。通过对烧结压坯的密度、显微结构以及硬度的分析,研究了压力对W-Cu合金烧结的影响。结果表明:W-Cu合金在800℃、3 min内快速烧结可获得晶粒较细小、显微组织较均匀的烧结体;在10~30 MPa范围内加压能有效促进烧结体的致密化,可获得相对密度为92.60%~94.84%的W-Cu合金烧结体。但是随着压力的增加,烧结体的相对密度增加不明显。压力可使该烧结体显微硬度增高。     

保温时间对电场烧结NdFeB合金显微结构的影响

用电场烧结方法制备了NdFeB合金,通过对烧结压坯在保温过程中的收缩量和烧结体的SEM分析,研究了保温时间对烧结试样显微结构的影响。结果表明:随着保温时间的增加,烧结试样的致密性逐渐提高,富Nd相分布逐渐变得均匀和弥散;当保温时间增加到一定程度时,磁体中的富Nd相将会过分集聚长大。当烧结温度为1000℃时,其最佳保温时间约为8min。     

烧结气氛对烧结NdFeB磁体显微结构的影响

对NdFeB合金的Ar保护烧结和真空烧结进行了对比研究。SEM显微观察发现,与Ar保护烧结的磁体相比,真空烧结磁体中的点状和块状富Nd相相对较小,且存在着明显的线状缺陷。蒸气压理论计算表明,真空烧结时烧结保温过程中Nd和添加元素Dy的饱和蒸气压均大大高于外压,因此Nd和Dy均存在着明显的挥发和烧损,这是造成真空烧结磁体中富Nd相较小以及存在着明显的线状晶界缺陷的主要原因。     

NdFeB永磁材料电场烧结与传统烧结的对比研究

分别采用电场烧结与传统烧结工艺方法制备了NdFeB合金,通过对烧结体的SEM分析和热分析,对其微观结构、磁性能及耐蚀性作了比较。结果表明:电场烧结磁体的富Nd相更细小,分布更弥散、更均匀,磁体的相结构与传统烧结磁体基本相同,没有新相生成;电场烧结磁体回火态(BH)max为270kJ/m3,高于传统烧结磁体(256kJ/m3),耐蚀性更强。NdFeB的电场烧结工艺生产周期短、生产效率高、能源消耗少、制造过程控制更加容易。