各向同性粘結(jié)釹鐵硼在
無(wú)刷電機(jī)中的應(yīng)用
朱明歧 姜書英(上海磁銅廠)
【摘 要】釹鐵硼磁體的出現(xiàn)是永磁領(lǐng)域劃時(shí)代的革命，然而以指鼓增長(zhǎng)的釹鐵硼磁體在電機(jī)中的應(yīng)用更為人們所關(guān)注。文中介紹各向同性快淬釹鐵硼粉及制成的粘結(jié)磁體的性能，成型工藝，并指出各向同性粉結(jié)釹鐵硼磁體在無(wú)剛電機(jī)中的廣泛應(yīng)用。
【主題詞】各向同性永磁材料，稀土永磁材料，粘結(jié)磁體，性能·磁粉，成型，無(wú)刷電機(jī)·應(yīng)用
l 引 言
1990年燒結(jié)釹鐵硼州nd—fe---b稀土水磁在電機(jī)(發(fā)電機(jī)和音圈電機(jī))中的應(yīng)用約占總產(chǎn)量1 550t的百分之80，而各向同性粘結(jié)nd一fe一b也正以迅猛的速度擴(kuò)展去占領(lǐng)這一領(lǐng)域。目前．美國(guó)通用汽車公司delco remy分部制備的快淬粉是生產(chǎn)各向同性粘結(jié)nd—fe—b的產(chǎn)要原料，這類各向同性沾結(jié)磁體最普遍的用途之一是無(wú)刷電機(jī)的磁環(huán)。這些電機(jī)在小尺寸內(nèi)具有較高的轉(zhuǎn)矩和較低的成本。原來(lái)這類無(wú)刷電機(jī)是用各向異性鐵氧體永磁。值得注意的是，用快淬工藝，即將熔融合金快淬成微晶材料制備的nd一fe-b薄帶碎片具有更高的化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕能力·即便在粘結(jié)粉末狀態(tài)下也比燒結(jié)nd一fe一b顯現(xiàn)出遠(yuǎn)為優(yōu)越的抗蝕性和穩(wěn)定性。
2各向同性粉
各向同性粉的顯微結(jié)構(gòu)是由直徑小于0．1μm的微晶}醢成。粉料熱穩(wěn)定性高的原因
是由于極微細(xì)的品粒尺寸和總量較低的稀土含量,其化學(xué)性活潑的晶間相所占體積百分比較低。這種極微細(xì)晶粒材料獨(dú)特的矯頑力機(jī)制之所以能吸引人，正是由于各向同性材料的內(nèi)稟矯頑力溫度系數(shù)遠(yuǎn)低于取向材料c表1根據(jù)c,m公司的樣本，列出了該公司生產(chǎn)的四種各向同性nd--fe—b口粉料的磁性。
3 各向同性nd-fe一b磁體和直接成形工藝
現(xiàn)已商品化生產(chǎn)的各向同性磁體絕大多
各向同性粘結(jié)nd一fe一b磁體不需磁場(chǎng)取向工藝，制作周期快，可做成各種復(fù)雜形狀，可在任何方向上磁化，其次是內(nèi)稟矯頑力的溫度系數(shù)較低。
1．磁體混合物2．疊片3．成形件
成本是制約nd一fe一b磁體推廣應(yīng)用的關(guān)健因素。制盛環(huán)形或弧型的無(wú)刷電機(jī)用的粘結(jié)nd一fe—b磁體一般用膠合劑組合在電機(jī)內(nèi)。由于各向同性磁體比鐵氧體貴．因此設(shè)法降低電機(jī)制造的總成本．直接成形法就是目前開發(fā)的很有效的方法。在同一工藝中使磁體成型并組合在疊片鐵心中。圖1出示了該工藝簡(jiǎn)圖。直接成形法比目前的使用環(huán)氧樹脂膠合的組裝法剪切力稍�。窃诟邷叵拢�120℃它比目前的組裝法能更好地工作．可以說(shuō)．粘結(jié)nd—fe一b磁體易于裝配的采用gm公司的mq粉來(lái)研制和開發(fā)的。表2出示了日本大同公司用mqp—a和mqp-b制取的4種粘結(jié)磁體。特點(diǎn)預(yù)示著它在無(wú)刷電機(jī)上應(yīng)用有著堅(jiān)實(shí)的地位。
4應(yīng) 用
4．1 今天計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給各向同性粘結(jié)nd一fe一b提供了又一個(gè)用武之地，美國(guó)在硬盤驅(qū)動(dòng)器的世界市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位硬盤驅(qū)動(dòng)器工業(yè)已較為成熟，硬盤驅(qū)動(dòng)器發(fā)展的動(dòng)力在于更大的數(shù)據(jù)存貯能力和更快的存取時(shí)間。與此同時(shí)．驅(qū)動(dòng)器的外殼不斷縮�。F(xiàn)在的高度比原來(lái)減少了一半．不久將來(lái)將降到原高度的三分之一。這就要求主軸電機(jī)體積小、輸出力矩大nd—fe一b磁體恰好能滿足這個(gè)要求�，F(xiàn)在100兆位的5．25時(shí)硬盤驅(qū)動(dòng)器的高度幾乎都是原高度的一半。而30兆位以下的驅(qū)動(dòng)器日趨從5．25時(shí)轉(zhuǎn)為使用3．5時(shí)．目前各占一半。圖2表示了5年內(nèi)nd—fe一b主軸電機(jī)磁體的市場(chǎng)增長(zhǎng)。根據(jù)每磅200美元磁體成本推測(cè)，這個(gè)市場(chǎng)的總?cè)萘繛?000萬(wàn)美元。
主軸無(wú)刷電機(jī)所需磁體的徑向厚度是非常小的．這是一個(gè)具有吸引力的特征。燒結(jié)nd—fe一b磁體的高性能在這些無(wú)刷電機(jī)上并不特別需要．同樣各向異性磁體的磁性也是不必要韻t麗且粘結(jié)磁體的磁性能較低，很容易通過(guò)磁體厚度盼少量增加來(lái)補(bǔ)償。粘結(jié)材料濟(jì)僅具有此種無(wú)刷電機(jī)所需磁能積，而且易于制成所要求的盡寸，可以說(shuō)所有粘結(jié)nd一fe一b作主軸電機(jī)用磁環(huán)，在技術(shù)上都是可行的。在允許盡寸內(nèi)，10mgoe磁體表現(xiàn)出很好的工作狀態(tài)。
4．2家用空調(diào)風(fēng)扇就是無(wú)刷電 |
