耐熱SmFeN(各向異性)粘結(jié)磁體(III)

1、耐熱 SmFeN （各向異性）粘結(jié)磁體羅陽 IEEE-TC 永磁委員會委員近年來，每屆國際磁材會議上，人們總對比燒結(jié)與粘結(jié) NdFeB 磁體的產(chǎn)量，發(fā)現(xiàn)兩者 的發(fā)展明顯失衡： 燒結(jié)磁體的產(chǎn)量增長遠(yuǎn)高于粘結(jié)磁體的， 原因固然是多方面的， 但問題的 關(guān)鍵在于供粘結(jié)磁體用的 MQ 粉價格多年來維持高價，而磁體最終價格卻每年遞減，極大 地壓縮了磁體廠家的利潤空間，嚴(yán)重制約了粘結(jié)磁體產(chǎn)量的正常增長。所幸，今天 MQ 粉 已不是高性能粘結(jié)磁體的唯一用粉，可供粘結(jié)磁體選用的磁粉已多樣化：除各向同性MQ粉外，已開發(fā)了各向異性的 NdFeB磁粉，它們既有由MQ粉演變一借熱應(yīng)變感生各向異性而 得的，也有通過氫化-

2、歧化-脫氫-再結(jié)合（HDDR ）反應(yīng)而得的。此外，還開發(fā)了各向同性和 各向異性的 SmFeN 和 NdFeN 磁粉。為促進(jìn)粘結(jié)磁體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，擬分別系統(tǒng)地介 紹各類新磁粉的性能和用途，本文是系列文章的第三篇，重點介紹日本住友金屬礦山公司（ SMM ）研究開發(fā)的各向異性 SmFeN 磁粉及粘結(jié)磁體的制備和用途。1. 引 言日本住友金屬礦山公司（ SMM ）用還原 /擴(kuò)散工藝制備了 Sm2Fe17 合金粉，經(jīng)氮化處理 而得Sm 2Fei7N3磁粉，可供制備粘結(jié)磁體，此工藝的特點是可利用廉價的Sm2O3作原料1。用震動樣品磁強(qiáng)計 （VSM）測量的Sm2Fei7N3磁粉磁性能為：Br = 11

3、kG , iHc = 11.3 kOe , （BH） MAX = 40.6 MGOe 。制備的磁粉粒度極細(xì)，顯然，其首要問題是熱穩(wěn)定性，為此專門開 發(fā)了耐熱型非飽和酚甲醛系樹脂（即簡稱 UP 樹脂） 2 ，成功地用以制備注塑成型磁體。此 外， SMM 與 MagX 合作用擠壓成型工藝制備柔性磁體 3。所得磁體性能如下：注塑成形磁體（BH） MAx=14.4MGOe,實驗室最佳值：（$ 10x7mm）磁體密度p=5.14g/cm 3 ,剩磁 Br=0.828T,內(nèi)稟矯頑力 卩oHcj=0.881T ,最大磁能積（BH） MAx=125kJ/m 3=15.7MGOe 。擠壓成形磁體 （BH） MA

4、x=68MGOe ，最高可達(dá) 10MGOe2. 粘結(jié)劑的選擇最近采用非飽和高聚合樹脂 （ polyester resin ）通過注塑成型而開發(fā)出各向異性 Sm-Fe-N 耐熱粘結(jié)磁體。此處將討論這種磁體的某些特性。磁體成形的自由度很大，而磁性與形狀的 相關(guān)性很小，因為復(fù)合材料的粘滯度在模具內(nèi)迅速降低，從磁性和機(jī)械加工的角度看，磁體 的使用溫度相當(dāng)高，由于此材料的線膨脹系數(shù)和成形后的收縮率很小，因此集成成形后的界 面應(yīng)力或粘附于其它部件上的應(yīng)力都可以達(dá)到很微小的程度，從而可達(dá)到很高的尺寸精度。稀土類粘結(jié)磁體市場容量的年產(chǎn)值已達(dá)到 200 億日元， 即 1.6 億美元， 其中絕大多數(shù)磁 體采用美國

5、 MQI 公司的各向同性 NdFeB 磁粉（即 MQ 粉），用壓制成型工藝制備粘結(jié)磁體， 其最大磁能積為 80kj/m 3（10MGOe） 。大量用作 cD-RON ， HDD ， DVD 中主軸電機(jī)用的磁 環(huán)。但采用壓制成型工藝有下列缺點：1 ） 磁體的形狀受限制，而且難于和其它部件一體成型；2） 成形后必須經(jīng)過固化處理才能定形；3）工藝過程各個環(huán)節(jié)均可產(chǎn)生廢品，所以要求產(chǎn)品逐個進(jìn)行檢驗。住友礦山公司用還原擴(kuò)散工藝成功生產(chǎn)各向異性 SmFeN磁粉（簡稱SFN），成為上世 紀(jì)末上市的高性能磁粉。采用多種成型工藝制備粘結(jié)磁體以滿足多種用途的需求， 各種成型 工藝與粘結(jié)劑的組合列于表 1。成型工藝

6、注塑成型壓制成型表1成型工藝與粘結(jié)劑組合的條件成型工藝注塑成型壓制成型粘結(jié)劑PA12PPS環(huán)氧樹脂最高成型溫度260 °C310°C150200 °C負(fù)荷下溫度的偏離磁粉含量>90wt%<90wt%>90wt%復(fù)雜形狀良好良好較差形狀自由度非常薄正常較差較差有長又大良好良好較差集成成型可能可能困難回收利用可能可能不可能固化工藝不用不用絕對必需磁體涂層不需要不需要絕對必需各向異性材料的優(yōu)點良好正常較差從上表可看出，注塑成型工藝是最佳選擇， 成型磁體形狀的自由度大， 而且可一體成形, 整個制造過程無人工干預(yù)，成品一致性高，質(zhì)量無需逐個檢測，生產(chǎn)成本因

7、之大為降低。2.1尼龍系粘結(jié)劑的特征各向異性SFN磁粉采用熱可塑性樹脂作粘結(jié)劑時，其結(jié)晶與尼龍系粘結(jié)劑的特征示于 圖1。圖中縱坐標(biāo)是可使用溫區(qū)的溫度（°C），橫坐標(biāo)是成型體的厚度（mm ）。圖中大致可分為三個區(qū)域。熱塑性樹脂使用條件綜合示于圖1。3.（日）Th若 r«Eion whichtus the thcrma defiariiiEitionThein which polyamidtrhinder ay Nits m rnn damnn*trAte capabilityT567 H 9 IQ200成形的厚度，mm圖1聚酰胺（尼龍）粘結(jié)劑系統(tǒng)表現(xiàn)良好和較差的區(qū)域在150&

8、#176;C以下，厚度低于2mm的A區(qū)內(nèi)，晶粒取向極差。當(dāng)厚度大于30mm時，則處于C區(qū)內(nèi)。溫度高于150 °C,則屬于B區(qū)。此三區(qū)域的特點分述如下：A區(qū)一由于粘結(jié)磁體厚度 2mm，溫度135 oC因此在金屬模內(nèi)的冷卻時間短，顯然晶 體取向度差。C區(qū)一由于磁體厚度30mm，形變溫度正好在 135oC，熱膨脹明顯，與其它另件接觸 時界面應(yīng)力較大，在此區(qū)域內(nèi)集成的另件由于成形的收縮容易剝落，而正常壓制的粘結(jié)磁體其熱循環(huán)及冷卻很差。B區(qū)一此區(qū)域內(nèi)模具溫度在 150250 °C之間，復(fù)合材料正好處于135 °C熱形變溫度范 圍內(nèi)（JIS K6911 H. D. T.日本標(biāo)

9、準(zhǔn)）。總之，各向同性結(jié)晶的熱可塑性樹脂由于種種限制難于采用，而熱形變溫度在150oC以上，對成形要求過于苛刻。2.2 粘結(jié)劑的選擇為充分發(fā)揮SFN磁粉磁性的潛力，在圖1中A與C區(qū)內(nèi)制備磁體受到的種種限制，為此對各種可用的粘結(jié)劑進(jìn)行了廣泛的調(diào)查，旨在確認(rèn)下列要點：在較低溫度下成形的可能性；固化時間盡可靠能短；固化后的熱形變溫度要較高； 易于進(jìn)行推廣；最終選擇了不飽和酚甲醛系樹脂（即簡稱UP樹脂）3. 磁體制備工藝3.1復(fù)合物的制備一般的尼龍系復(fù)合物和UP樹脂系復(fù)合物的制造工藝示出如下。尼龍聚合物粘結(jié)劑UP樹脂粘結(jié)劑復(fù)合材料的制造工藝尼龍作粘結(jié)劑，其揉合溫度偏高，往往引起磁粉的氧化， 特別是SFN

10、磁粉由于粒度細(xì), 故難于用尼龍系作粘結(jié)劑，而必需另選其它混煉溫度極低的粘結(jié)劑。3.2 注塑成形由于采用不同的粘結(jié)劑， 則注塑成形的工藝條件也各不相同，甚至注塑機(jī)的構(gòu)造也有不同，兩種不同系統(tǒng)粘結(jié)劑注塑成形的條件對比列于表2。表2化 兩種不同系統(tǒng)的粘結(jié)劑注塑成形時的條件對比UP樹脂粘結(jié)劑尼龍系統(tǒng)粘劑（高聚合）注塑腔體溫度3050oC200230 °C模具溫度110150 °C110°C注塑循環(huán)時間*20180 秒1560 秒復(fù)合物在模具內(nèi)的流動融化后即已固化當(dāng)粘滯度提升后硬化澆口和料道口的再利用不可能（但我們已開發(fā)了新的成形工藝，采用冷澆注）可能注：*這主要取決于成品

11、從模具取出后是否需要再固化。4. 成品采用up樹脂，而反應(yīng)硬化型的反應(yīng)速度快，形成時間短，更有利的非飽和還原樹脂與 昭和化工聯(lián)合開發(fā)，制備了專門的樹脂，在常溫下能保持30天。此次對熱硬化型樹脂的粘結(jié)劑組成物分別采用廣泛使用的A （標(biāo)準(zhǔn)型），B （低收縮率的）以及過去用的聚合尼龍系（ Polyamide ）做成不同尺寸、形狀的粘結(jié)磁體，對它們的各 種特性進(jìn)行對比，4.1磁性與形狀的相關(guān)性過去的尼龍系復(fù)合物注塑成形磁體，若其表面積/體積比增大，則取向度下降，難于得到高的磁性，磁體形狀與磁性的相關(guān)性列于表3。表3磁體性能與形狀的相關(guān)性巾 10x7mmA （標(biāo)準(zhǔn)）B （低收縮率）聚合尼龍系（Polya

12、mide ）Br, T0.74(7.4kG)0.73(7.3kG)0.73(7.3kG)iHc, kA/m835.6(10.5kOe)835.6(10.5kOe)676.4(8.5kOe)Hk, kA/m469.5(5.9kOe)477.5(6.0kOe)382(4.8kOe)(BH) max , kJ/m 399.7(12.7MGOe)96.6(12.3MGOe)94.5(12.0MGOe)密度,g/cm 34.794.674.7140x10x1.5mmBr, T0.7.(7.0kG)0.7.(7.0kG)0.46(6.4kG)iHc, kA/m843.5(10.6kOe)851.5(10.

13、7kOe)692.3(8.7kOe)Hk, kA/m277.5(6.0kOe)485.4(6.1kOe)350.1(4.4kOe)(BH) max , kJ/m 390.3(11.5MGOe)91.1(11.6MGOe)72.2(9.2MGOe)從上表可看出© 10x7mm （表面積/體積=0.7 ）的磁體比40x10x1,5mm （表面積/體積=1.6 ）的磁體取向度（Br）值為高，但就矯頑力（iHc）和退磁曲線拐點（Hk）的值而言，尼龍系均 不如熱硬化系的良好。4.2 磁體取向度與外磁場強(qiáng)度的相關(guān)性注塑成形的柱狀磁體其磁粉的取向度與所采用磁場強(qiáng)度的相關(guān)性示于圖2，扁平磁體的取向度

14、則示于圖 3。由圖可看出，尼龍系的表面積/體積比較為敏感，熱硬化系的則不太敏感。因此對于制備表面積 /體積比較大的磁體采用熱硬化系樹脂的優(yōu)越性就更為突出。凡尼 龍系難于成形的，均可用熱硬化系樹脂代替以達(dá)到較高的性能。0,50.30,20.005(W1(MK)15QO300CH (kA/m)H (kA/m)圖2磁場注塑成形導(dǎo)致的晶粒取向所達(dá)到的性能（柱狀磁體）圖3磁場注塑成形導(dǎo)致的晶粒取向所達(dá)到的性能（片狀磁體）4.3成形性熱硬化系的復(fù)合物成形性良好，對于寬而薄的情況（5x20x0.5mm 表面積/體積=4.1 ），專門對比了不同粘結(jié)劑的結(jié)果，列于表 4。7表4磁性與成形磁體形

15、狀的相關(guān)性50x20x0.5mmA標(biāo)準(zhǔn)粘結(jié)劑B低收縮型Polyamide(尼龍系)Br, T0.7 (7.0kG)0.7(7.0kG)0.64(6.4kG)iHc, kA/m543.5(10.6kOe)851.5(10.7kG)692.3(8.7kOe)Hk, kA/m477.5(6.0kOe)485.4(6.1kOe)350.1(4.4kOe)(BH) max , kJ/m 3：90.3(11.5MGOe)91.1(11.6MGOe)72.2(9.2MGOe)尼龍系由于注塑成形溫度，射出條件的變化，對于模具填充困難此時改用樹脂成形，則磁性能明顯提高，其結(jié)果與©10x7mm的情況相當(dāng)

16、，接近甚至優(yōu)于 40x10x1.5mm 的情況，證明此熱硬化系粘結(jié)劑的可用性。4.45%不可逆損耗溫度-2.5-5.()-10,0-12.5-15,0溫度T, °C4。由圖可看5%不可逆損耗為限，則尼龍系的溫度為110oC，而熱硬化型樹脂的為 150°C。不同粘結(jié)劑注塑成形的磁體于不同溫度下初始不可逆磁通損耗對比示于圖 出，若以181#注塑成形磁體初始不可逆磁通損耗（不同粘結(jié)劑的結(jié)果）4.5耐熱變形溫度熱硬化粘結(jié)劑的最大優(yōu)點是其較高的耐熱變形溫度，即可使用于較高溫度下。根據(jù)JISK6911標(biāo)準(zhǔn)測定的粘結(jié)磁體采用不同粘結(jié)劑時的抗變形溫度，結(jié)果示于圖5?？v坐標(biāo)是抗變形溫度T，&

17、#176;C。尼龍系的抗熱變形溫度為132°C,熱硬化系的粘結(jié)劑抗熱變形溫度在200oC以上，因此可用作耐熱的汽車部件，可與PPS的熱抗變形相匹敵。由于汽車用途，將使熱硬化系樹脂粘結(jié)劑派上大用場。系1#圖5在負(fù)荷下耐熱的溫度限度（抗熱變形溫度）1#4.6成形收縮率系圖6粘結(jié)磁體成形后的收縮率不飽和高聚合樹脂的最大特點在于其成形后的收縮率極低，故變于控制最終尺寸。JISK6911標(biāo)準(zhǔn)測定的不同粘結(jié)劑成形后的收縮率示于圖6。縱坐標(biāo)是成形收縮率耳（%）。從不同系統(tǒng)的控制角度看， A （標(biāo)準(zhǔn)）熱硬化樹脂的收縮與尼龍系的相近，分別為n=0.61和n=0.73，而B （低收縮率）的熱硬化樹脂成形

18、后的收縮率極低，僅n=0.03%，故可以制備：1）公差極高的產(chǎn)品；2）大型磁體，厚而大的；3）具有厚實的部分又有薄壁部分的器件；4）金屬件與粘結(jié)磁體集成成型；4.7線膨脹系數(shù)為檢驗?zāi)猃埾嫡辰Y(jié)磁體與金屬件一體化的問題，用TMA法測定了不同粘結(jié)劑制備的粘結(jié)磁體的線膨脹系數(shù)，結(jié)果示于圖7?？v坐標(biāo)是線膨脹系數(shù)p x10-5/OC。熱硬化系樹脂制備的粘結(jié)磁體，其線膨脹分別為P=4.3x10 -5/oC A （標(biāo)準(zhǔn)）和p=4.0x10 -5/oC B（低收縮率），而尼龍系的高一倍以上，為p=9.0x10 -5/°C。A（標(biāo)準(zhǔn)）B （低收縮）尼龍圖7不同粘結(jié)劑制備的粘結(jié)磁體的線膨脹系數(shù)（TMA）1

19、4.8 飽和吸水率大多數(shù)剎面上出售的尼龍系粘結(jié)劑是樹脂中吸水率最高的，因此尼龍系粘結(jié)磁體其尺寸隨時間變化是個問題。不飽和高聚合樹脂一般而言吸水率極低，按JIS K6911標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)的吸水率，示于圖8?？v坐標(biāo)是吸水率（%）。A （標(biāo)準(zhǔn)）不飽和聚合樹脂，B （低收縮率）不飽和聚合樹脂，以及尼龍系粘結(jié)磁體的吸水率（%）分別為0.02%,0.02%和0.20%，如圖81/10,因此對于用熱硬化系粘結(jié)所示。熱硬化系粘結(jié)磁體的吸水率僅為尼龍系粘結(jié)磁體的劑制備的磁體，可以不考慮粘結(jié)磁體尺寸隨時間的變化。4.9機(jī)械強(qiáng)度圖8列吸水率111粘結(jié)磁體機(jī)械強(qiáng)度必須充分考慮，根據(jù)EMAS-7006標(biāo)準(zhǔn)，用剪切斷口強(qiáng)度來評

20、價，粘結(jié)磁體制成專門規(guī)格的沖擊試樣以檢測剪切應(yīng)力，三種不同粘結(jié)劑制備的試樣測得的剪切應(yīng)力示如圖9，圖中縱坐標(biāo)是剪切應(yīng)力t（ MPa ）。尼龍系粘結(jié)磁體的剪切應(yīng)力為t=60.1Mpa ,熱硬化系A(chǔ) （標(biāo)準(zhǔn)）型粘結(jié)劑制備的磁體則為t=80.7Mpa , B （低收縮）型粘結(jié)劑磁體的為T=60.0Mpa?？傊瑹嵊不禈渲饶猃埾蹈鼮閳源?，為進(jìn)一步改進(jìn)其機(jī)械強(qiáng)度，研究仍在 進(jìn)行中。系圖9不同粘結(jié)磁體剪切應(yīng)力對比1結(jié)論采用熱硬化系的 UP樹脂，它屬于不飽和高聚合樹脂，用它作粘結(jié)劑制備SFN各向異性注塑成型磁體:1）可制備各種各樣的磁體，磁性對形狀的相關(guān)性很??；2）熱可塑性粘結(jié)磁體難于制備超薄、超小、薄

21、形大面積的磁體，而采用熱硬化 系UP樹脂，上述各類磁體均可做到；3）所制粘結(jié)磁體的抗變形性和耐熱溫度均很高；4）其熱膨脹系數(shù)低，磁體尺寸杏度高，可與其它材料一體成形，界面收縮極小。成型方法注塑成型壓制成型表5粘結(jié)劑系統(tǒng)與成形方法的綜合條件成型方法注塑成型壓制成型粘結(jié)劑系統(tǒng)UP樹脂PA12PPS環(huán)氧樹脂成型最高溫度150 °C260 °C310°C150200 °C負(fù)荷下的變形溫度>200 °C125140 °C>200 °C180200 °C磁粉含量>90wt%>90wt%<90wt%

22、>90wt%復(fù)雜形狀良好良好良好較差形狀自由度非常薄良好一般較差較差又長又大良好良好良好較差集成成形可能可能可能困難循環(huán)使用不可能可能可能不可能固化工藝不用可用無用無用必需磁體涂層不需要不需要不需要必需各向異性材料的優(yōu)點良好良好一般較差5. 注塑成形前已提及，視所用粘結(jié)劑的不同，注塑成型工藝制度將有不同，注塑成型設(shè)備本身，特別是模具部分也差別很大，下面就列舉用普通PA樹脂或用UP樹脂成型工藝的差別。相應(yīng)的工藝制度則列于表 6。表6不同粘結(jié)劑的注塑成型工藝參數(shù)UP樹脂PA樹脂擠壓腔溫度，°C3050200230模具溫度，°C110150110成型時間，秒20 18015

23、60復(fù)合材料在模具內(nèi)的粘滯度低高循環(huán)使用困難*可以注一*采用冷澆口和回料系統(tǒng)的工藝尚在開發(fā)中110°C200230 °C13(ylinder圖10a采用PA樹脂的注塑成形110°C150°C3050 °C14圖10b 采用UP樹脂的注塑成形采用不同粘結(jié)劑制備的磁體磁性列于表7,以對比不同粘結(jié)齊惚果，所有試樣都制成矩形 10x10x7mm , Pc=-2。表7用不同粘結(jié)劑注塑的磁體磁性UP （標(biāo)準(zhǔn)）UP （低收縮率）PABr , T0.740.730.73Hcj , kA/m84084068010.510.58.5KoeHk, kA/m47248

24、03845.96.04.8Koe(BH) max , kJ/m 310298.49612.812.412MGOeP, g/cm 34.794.674.71151151115初始磁通不可逆損耗 <5%對應(yīng)的溫度，°CSFN用UP樹脂注塑成形，而 MQP-B用壓制成形，兩種磁體的Pc=-2,露置于150 °C下測磁通損耗，結(jié)果示于圖11。新工藝用途的例子活動的電子器件，需要很薄的磁體供微型電機(jī)用，要求厚度：0.20.3=200300 m表8制備薄膜磁體的物理沉積技術(shù)方法沉積率，卩m/分參考文獻(xiàn)直接磁控濺射<0.1脈沖激光沉積0.31.2M. Nakano et al

25、., IEEE Trans. Magn. 39 2863 (2003)氣溶膠沉積210S. Sugimoto et al., IEEE Trans. Magn. 39 2986 (2003)低壓等離子噴射56G. Rieger et al., J. Appl. Phys. 87 5329 (2000)現(xiàn)已開發(fā)了制備粘結(jié)磁體的多種工藝，綜合對比列于表9。表9粘結(jié)磁體制備工藝制備工藝磁粉最小厚度mm(BH) MAX kJ/m http:/www.epso n.co.jp/osirase/1998/98116.htm http:/www.hitachi-metals.co.jp/e/prod/pro

26、d03_01_a.html The papers of Tech nical Meet ing on Mag netics, IEE Japan MAG-03-178(MGOe)t .、八.X生丿者參考資料常規(guī)MQP>0.6壓制注塑MQPMQP>0.35>0.3大同電子1溫壓MQP>0.38096(1012)精工-Epson2與丙烯酸橡膠混練軋制各向同性SmFeN>0.336(4.5)日立金屬3壓制與軋制各向異性SFN與Kn ife>1160(20)松下電器4注: 1 http: /www.daido-electr oni cs.jp/e nglish/i

27、ndex.htm進(jìn)行試驗的樣品形狀和尺寸:矩形 10x40x1.5mm40x10=400mm 210x40x1.5=600mm 3形狀圓柱$ 10x7mm ,表面積：n D2/4=78.5mm 2體積：7 7tD2/4=549.8mm 3所得結(jié)果列于表10。表10a 柱形磁體($ 10x7mm )的磁性UP樹脂PA樹脂Br, T0.740.73H cj , kA/m835.6676.410.58.5KoeHk, kA/m469.5382Koe5.94.8(BH) max , kJ/m 399.794.312.511.85MGOep, g/cm 34.794.71表10b 扁形磁體(40x10x

28、1.5mm )的磁性UP樹脂PA樹脂Br, T0.70.64H cj , kA/m843.5692.3Koe10.68.7Hk, kA/m477.5350.1Koe64.4(BH) max , kJ/m 390.372.2MGOe11.359.076. 擠壓成形MagX公司開發(fā)了制備薄帶磁體的擠壓成形工藝，用此工藝制備了多種類型的薄帶磁體。所用樹脂類型列于表11，磁粉及粘結(jié)磁體的特性列于表12，各類粘結(jié)磁體的特性列于表13。表11粘結(jié)磁體的分類，特點，特征分類樹脂類型常用2脂分類樹脂類型|常用2脂柔性型有機(jī)樹脂硫化處理NBR , EPOM熱可塑型CPE , PVC , EVA硬質(zhì)型有機(jī)樹脂熱可

29、塑型PP , PA(-6-12) , PPS , PBT , LCP熱硬化型環(huán)氧樹脂,酚醛樹脂表12磁粉及粘結(jié)磁體的特性磁粉各向同性各向異性鋇鐵氧體0.20.7 MGOe(1.65.6 kJ/m 3)0.72.0 MGOe(5.615.9 kJ/m 3)鍶鐵氧體0.20.7 MGOe(1.65.6 kJ/m 3)0.82.3 MGOe(6.418.3 kJ/m 3)Sm-Co系列2.07.0 MGOe (15.955.7 kJ/m 3)7.018.0 MGOe (55.7143.3 kJ/m 3)Nd-Fe-B 系列4.010.0 MGOe10.018.0 MGOe(31.879.6 kJ/m

30、 3)(79.6143.3 kJ/m 3)SmFeN3.04.0 MGOe (24.032.0 kJ/m 3)1215 MGOe(95.5119.3 kJ/m 3)表13各類粘結(jié)磁體的特性磁粉優(yōu)點缺點鐵氧體粉廉價，不怕氧化（環(huán)境穩(wěn)定性好）, 易于磁化和退磁溫度穩(wěn)定性差，易于高溫退磁Sm-Co 系磁性能高，溫度系數(shù)低易于氧化，充磁困難，價格高昂NdFeB 系磁性能高，溫度系數(shù)中等耐銹蝕性差，磁通不可逆損耗大，價格高SmFeN 系磁性能高，溫度系數(shù)低，柔性和注塑各 向異性磁體均有高性能易于氧化，充磁困難，磁通不可逆損耗大， 價格高擠壓成形的粘結(jié)磁體退磁曲線示于圖12。ianNO7.02 Oi*&#

31、174;-1 0 0-0.0-fl.oY.Q-f.oQOH IkOo）圖12柔性SmFeN粘結(jié)磁體的退磁曲線6.1粘結(jié)磁體的應(yīng)用此類粘結(jié)磁體可用于：微型電機(jī)磁輥（復(fù)印機(jī)）風(fēng)扇電機(jī)傳感器微型振動電機(jī)其它工業(yè)元件6.2 SmFeN的開發(fā)歷史1983日立金屬申請專利 RfeN 1988旭化成工業(yè)申請 SmFeN專利1990愛爾蘭三角學(xué)院 J. M. D. Coey 發(fā)表SmFeN 論文1998住友金屬礦山（株）與 MagX公司簽約共同開發(fā) SmFeN制品SmFeN磁粉生產(chǎn)工藝流程Sm 2O3，F(xiàn)e，Ca 混合還原/擴(kuò)散（SmFe合金粉）氮化處理（SmFeN合金粉）SMM（復(fù)合粒料）MagX磁場取向擠出（各向異性SmFeN柔性粘結(jié)磁體）表14用VSM測量的磁粉特性與平均粒度的相關(guān)性平均粒度，卩mJ15, TBr , TiHc, (kA/m)/kOe(BH) max , (kJ/m 3)/MGOe1.851.381.31(6.05)/7.6(197)/24.71.681.361.29(6.69)/8.4(209)/26.31.651.341.26(6.77)/8.5(211)/26.51.581.331.25(7.72)/9.7(220)/27.6注：平均粒度用F. S. S. S測定表15 新開發(fā)的SmFeN柔性磁體室溫磁性（21°C）取大磁能積(BH)