烧结钕铁硼耐温性能深度解析:从材料到应用的设计指南

烧结钕铁硼永磁体凭借其优异的磁性能和广泛的应用场景,已成为工业领域的核心材料之一。然而,高温环境下的钕铁硼的磁性能衰减问题,一直是工程人员关注的焦点。本文将探讨烧结钕铁硼的耐温性能定义与影响因素,并提出专业建议,助力永磁材料的工程设计与应用。

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烧结钕铁硼的生产工艺流程

烧结钕铁硼的生产需经历严格的工艺流程:
1. 原材料熔炼:将钕、铁、硼等原材料按比例熔炼成合金甩带薄片。
2. 氢碎与制粉:通过氢破碎和气流磨工艺制备微米级磁粉。
3. 取向成型:在磁场中压制成型,确保磁粉晶粒定向排列。
4. 烧结:真空高温烧结成型。
5. 后加工与检测:机械加工、表面镀层、充磁及性能检测。
这一流程的精密控制是保障材料高矫顽力和耐温性能的关键。

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烧结钕铁硼磁体耐温性能的定义

烧结钕铁硼的耐温性能,指的是磁体在高温环境工作时,保持其磁性能的能力,需要从材料和产品两个层面理解:材料的耐温性能,是指标准样品在特定工况下的理论参考值;产品的耐温性能,受产品形状、磁路结构、工作环境等多种因素影响,需通过实际测试验证。

烧结钕铁硼磁钢的磁性能会随着温度升高而降低,经过高温环境工作后,即使恢复到室温后,磁钢的磁性能也可能产生衰减,这称为不可逆退磁。为了避免显著的不可逆损失(通常定为<5%),工程设计时需要考虑设定磁钢的最高工作温度。

样,最高工作温度也需要从材料和产品两个层面理解:
• 材料最高工作温度
国标《GB 13560-2017 烧结钕铁硼永磁材料》中的定义:热退磁状态长径比L/D=0.7的永磁圆柱样品,饱和磁化后,在开路状态下从室温加热到某一恒定温度保温2小时,然后冷却到室温,其开路磁通不可逆磁通损失<5%的最高保温温度。例如牌号为N35的烧结钕铁硼材料的最高工作温度为80℃。

• 磁钢产品最高工作温度
受产品形状、磁路结构、工作环境等因素影响,即使是使用相同的材料牌号,不同的磁钢产品在高温下的退磁情况也会有显著差异,因此无法制定统一的标准。通常按照磁钢产品在该温度下工作时,或磁钢产品在该温度下工作冷却至常温后,磁性能衰减的临界值,通过试验确认。

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烧结钕铁硼毛坯

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烧结钕铁硼产品

影响耐温性能的因素

• 材料牌号:高矫顽力牌号的磁钢(M、H、SH、UH、EH、VH 和 AH)耐温性能更加优异。
• 磁钢形状:磁化方向上,厚和长的磁钢,比薄和短的磁钢,耐温性能更加优异。

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• 磁路结构:闭合磁路比开路磁路,可以显著提升磁钢的耐温性能。

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工程设计建议

• 选择耐高温牌号: 选择高矫顽力的钕铁硼牌号(例如SH、UH、EH、VH、AH 系列);
• 形状优化:将磁钢设计为长而厚的形状;磁瓦减小拱度,增加厚度;
• 磁路设计:使磁钢在半开路或闭合磁路中工作。

烧结钕铁硼的耐温性能受材料、形状、磁路等多因素影响,需通过科学设计与严格测试实现最佳表现。若您对产品在高温环境下的磁性能稳定性有更高的要求,欢迎联系我们获取技术支持。

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发布时间: 25-02-19

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