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注射成型技术可以直接制备出最终形状的NdFeB磁体,很好的解决了Nd-Fe-B磁体的难加工问题。目前该技术已经受到广泛关注,其发展非常迅速。本课题围绕粉末注射成形各向异性粘结Nd-Fe-B磁体的制备工艺过程,对注射成型粘结Nd-Fe-B磁体用磁粉、粘结剂添加剂,以及混炼造粒工艺、注射成型工艺以及取向充磁等多方面进行了详细的研究。
研究结果表明:粉末装载量对注射磁体的性能影响很大,磁粉装载量增大,磁体的力学性能和磁性能都增大,而取向度减小;磁粉的粒度搭配有利于提高磁体的密度及磁性能;用偶联剂对磁粉进行表面包覆处理,可以有效的提高磁体的磁性能和抗氧化性能,0.5%的钛酸酯处理后的磁体性能最好;在六种不同粘结剂制得的Nd-Fe-B磁体中,以PA1010为粘结剂的磁体性能最好,所以实验选择PA1010作为粘结剂;抗氧剂能够提高磁体的力学性能,其合适的添加量约为粘结剂总质量的10%;润滑剂能够很好地改善喂料的流动性,其合适的添加量约为粘结剂总质量的2%;混炼温度和混炼时间对磁体性能有较大的影响,对于粘结剂PA1010,混炼温度控制在205~215℃之间,混炼时间在5~6分钟较为合适;对于尼龙1010粘结剂体系,注射温度控制在265℃,注射压力在5~6Mpa时,得到的磁体性能较好;在保压压力为5Mpa下,保压时间宜选择大于5秒;最佳模具温度为80℃;成型磁体在充磁磁场的作用下,磁体充磁次数在两次较为合适。
在最佳工艺条件下,采用MQP-16-7各向同性磁粉,得到各向同性注射成型Nd-Fe-B磁体最大磁能积为55kJ/m3,采用HDDR各向异性磁粉,得到各向异性注射成型磁体(BH)max=75kJ/m3。