工艺与设备
王晶珠
(北京矿冶研究总院磁性材料研究所 北京 100054) 摘 要 着重介绍了在粘结永磁铁氧体磁粉生产中采用热处理技术提高磁粉磁性能的可行性研究结果，试验表明，调整磁粉热处理的温度及保温时间可大大提高磁粉的磁性能，以达到粘结永磁材料的使用要求。该技术已在大生产中得到广泛的应用。 关键词 热处理 磁粉 磁性能
1 引言
随着人民生活水平的提高，八十年代初家用电器开始走进千家万户，国内数家磁性材料厂从意大利引进粘结永磁生产设备和磁粉，生产粘结永磁磁条、磁片用于电冰箱门封或彩电的校正片。由于进口磁粉价格昂贵、供货不及时，因此市场急需国产粘结磁粉。
粘结永磁铁氧体磁粉粒度要求均匀细小，一般的永磁铁氧体磁粉使用球磨机长时间研磨，势必造成晶格缺陷和内应力影响磁性能，烧结磁体可在二次烧结时增加磁体密度提高磁性能，粘结磁则不同，必须设法提高磁粉的磁性能。
在研制粘结永磁铁氧体磁粉的过程中成功地应用了热处理技术[1]，有效地解决了提高粘结永磁铁氧体磁粉磁性能的问题。本文以试验生产的数据为依据阐明热处理在粘结永磁铁氧体磁粉生产中的重要性。
2 实验过程
211 实验方案设置
取永磁铁氧体细粉做热处理实验，寻求热处理温度、热处理时间对磁粉性能的影响，确立达到进口磁粉性能的粘结铁氧体磁粉生产的最佳工艺参数，通过实验表明热处理技术在永磁铁氧体粘结磁粉生产中的必要性。小实验的磁粉在得到用户认可后，进行大生产试验。
2.2 检测
取一定量的实验磁粉，过80目筛，加适量粘合剂搅拌，称13.3g磁粉，在油压机上压型成<25mm×10mm的毛坯，采用H EXY快速测试仪测量磁性能。
选择毛坯磁性能达到要求的磁粉在引进生产线上做粘结永磁铁氧体材料试验，考察磁体的磁性能。
对热处理前后的磁粉进行X射线衍射分析，考察磁粉的微观变化。
2.3 主要试验设备
实验小球磨机、实验用马弗炉、<900mm×1800mm球磨机、24m隧道窑、H EXY快速测磁仪。
3 结果与分析
3.1 热处理温度对磁粉磁性能的影响
图1是保温2h，不同热处理温度对磁粉
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5
5
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陈沙立
1999年6月磁性材料及器件Ξ收稿日期:1999203203
图1 热处理温度对磁粉磁特性的影响
H
碳酸稀土CJ
的影响。
在保温时间一定的条件下，随
热处理温度的上升磁粉的磁性能得到提高，当超过一定的限度时，磁粉的磁性能就下降，这是因为磁粉的晶粒长大引起的，一般的热处理温度控制在950～970℃。3.2 热处理保温时间对磁粉磁性能的影响
热处理的保温时间长短影响磁粉的磁特性，适宜的热处理保温时间既能保证磁性能的提高，又能节约能源。图2是950℃下不同热处理的保温时间对磁粉H CJ 的影响。粘结永磁铁氧体磁粉热处理的保温时间选择2h 左右。热处理的保温时间超过2h ，对磁粉磁性能的提高影响不大。
图2 热处理保温时间对磁粉磁特性的影响
3.3 热处理对磁粉晶体结构的影响
永磁铁氧体磁粉经热处理磁性能提高是有其内在原因的。表1列出了热处理前后X 射线衍射分析的结果。
晶体缺陷或残存应力均会引起X 射线衍射线条变宽。从表1可以看出，磁粉热处理后X 射线衍射线条半高宽明显小于热处理前，说明热处理有利于消除应力和晶格缺陷，这与热处理使磁粉磁性能提高的事实是
一致的。
表1 磁粉热处理前后X 射线衍射线条的
半高宽比较
晶面指数
热处理前
热处理后
1010.280.201020.200.14006
0.240.241070.180.161140.100.102030.320.082050.320.102170.280.28220
约翰 纳什0.16
0.12
3.4 热处理的作用
将7种磁粉做热处理后，与对应未做热处理的磁粉分别制成压坯，测量磁性能，结果列于表2。
实验表明，热处理技术使磁粉磁性能有显著提高，一般提高25%左或。
将实验磁粉在粘结磁引进生产线上做产品试验，与未热处理的磁粉及进口磁粉比较成品的磁特性，测试磁条的平均表面磁场强度(表中参数下角中的N 、S 分别表示磁条表面的两极)。
粘结永磁铁氧体制品的表面磁场强度的对比试验表明：经热处理的磁粉磁性能达到或超过进口磁粉，得到了用户的认可，完全可以替代进口磁粉。
以上的热处理实验充分表明，在研制此类粘结永磁铁氧体时热处理技术对提高产品的磁性能至关重要。
热处理对细磨时引起的晶格严重畸变和内应力起到消除或改善作用，从而提高了磁粉的磁性能。
粘结永磁铁氧体磁粉所进行的热处理不同于通常所说的一般意义的热处理[2]，如钢的热处理主要是通过加热温度和冷却速
・65・J M agn M ater D evices V o l 30N o 3
表2 热处理对磁粉性能的影响
编号
热 处 理未 热 处 理
B r
T
H CB
kA m-1
(B H)m ax
kJ m-3
B r
T
H CB
kA m-1
(B H)m ax
kJ m-3
10.148298.863.980.137180.483.18 20.1520103.804.220.144691.383.98 30.137495.283.490.136885.413.24 40.136890.273.070.122175.382.42 50.135589.953.180.133080.562.93 60.142091.623.410.131380.483.04 70.144292.343.660.125974.512.79
表3 不同磁粉生产的粘结磁材料的磁特性比较
种 类
H N
kA m-1
H S
kA m-1
H N
m ax广西民族大学网络教学平台
kA m-1
H N
m in
kA m-1
H S
m ax
kA m-1
H S
m in
kA m-1
经热处理磁粉50.5554.4546.6556.5249.3545.37未经热处理磁粉36.3839.1633.5942.1936.6229.45进口磁粉36.9338.3735.5142.1940.6030.25
度的变化，使钢在固态范围内组织结构发生变化。由于加热和冷却方法的不同，热处理分为很多种类，诸如退火、正火、淬火、回火和表面热处理等。粘结永磁铁氧体磁粉的热处理主要是通过在一定的高温下的保温改善磁粉的晶格缺陷和应力，达到提高磁性能的目的。
3.5 磁粉生产中常用的两种热处理方式
大生产中磁粉的热处理方法各式各样，但一般不外乎以下两种热处理方式。
3.5.1 磁粉的静态热处理renyi
磁粉在热处理过程中处于相对静止的状态，一般性能要求不高的粘结永磁铁氧体磁粉采用该种方式，可以利用生产永磁铁氧体器件的烧结隧道窑，将欲热处理的磁粉装入不锈钢料盒，在一定的热处理温度及保温时间下在隧道窑里进行热处理。
3.5.2 磁粉的动态热处理
为了保证热处理的效果，对高性能产品目前采用磁粉的动态热处理，一般使用特制的转筒式热处理窑炉，磁粉在热处理过程中始终随筒的运动处于螺旋式翻滚状态，热处理效果好。此外该热处理方式处理量大，生产环境得到改善。
4 结论
(1)在粘结永磁铁氧体磁粉的生产中，对于经长时间研磨过的磁粉，适宜的热处理工艺可大大提高磁粉的磁性能，是粘结永磁铁氧体生产的重要环节。
(2)磁粉的热处理温度和保温时间是影响热处理效果的重要因素，根据产品的技术要求确定适宜的工艺参数。
参考文献
1 高性能橡塑磁粉的研制(内部资料).1986
2 金属材料及热处理.上海人民出版社,1974
・惊弓之鸟教学实录
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1999年6月磁性材料及器件
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