燒結釹鐵硼（NdFeB）是一種高性能永磁材料，廣泛應用于電機、發(fā)電機、傳感器、磁盤驅動器等領域。其制備工藝主要包括以下幾個步驟：

1. 原料準備

• 原料選擇：主要原料包括釹（Nd）、鐵（Fe）、硼（B）以及少量添加元素如鈷（Co）、鋁（Al）、銅（Cu）等，以改善磁性能和熱穩(wěn)定性。
• 原料純度：原料的純度要求極高，通常需要達到99.9%以上。

2. 合金熔煉

• 熔煉設備：使用真空感應熔煉爐或電弧爐進行熔煉。
• 熔煉過程：將原料按一定比例加入熔煉爐中，在真空或惰性氣體保護下加熱至高溫（約1400-1500℃），使原料完全熔化并均勻混合。
• 鑄錠：熔煉后的合金液倒入預熱的模具中，冷卻后形成合金鑄錠。

3. 粉末制備

• 破碎與研磨：將合金鑄錠破碎成小塊，然后通過球磨機或氣流磨等設備研磨成細粉，粒度通常在3-5微米。
• 粉末處理：對粉末進行磁場取向處理，以獲得最佳的磁性能。

4. 成型

• 壓制成型：將粉末在高壓下（約1-2噸/平方厘米）壓制成所需形狀的生坯，通常采用等靜壓或單軸壓制。
• 取向磁場：在壓制過程中施加強磁場，使粉末顆粒沿磁場方向排列，以提高磁性能。

5. 燒結

• 燒結設備：使用真空或保護氣氛下的燒結爐。
• 燒結過程：將生坯在高溫（約1000-1100℃）下燒結，使粉末顆粒之間發(fā)生擴散和結合，形成致密的塊體。
• 冷卻：燒結后緩慢冷卻，以減少內部應力。

6. 后處理

• 機械加工：對燒結后的塊體進行切割、磨削、鉆孔等機械加工，以獲得最終尺寸和形狀。
• 表面處理：進行鍍層處理（如鍍鎳、鍍鋅、鍍銅等），以提高耐腐蝕性和機械強度。
• 磁性能檢測：通過磁通計、磁力計等設備檢測成品的磁性能，確保符合設計要求。

案例：高性能電機用燒結釹鐵硼磁體的制備

需求：某電機制造商需要高性能的燒結釹鐵硼磁體，要求剩磁（Br）≥1.4T，矯頑力（Hc）≥900kA/m，最大磁能積（(BH)max）≥350kJ/m3。

制備過程：

1. 原料選擇：選用高純度的Nd、Fe、B，并添加適量的Co和Al以提高熱穩(wěn)定性。
2. 熔煉：在真空感應熔煉爐中熔煉，獲得均勻的合金鑄錠。
3. 粉末制備：將鑄錠破碎并研磨至3-5微米，進行磁場取向處理。
4. 成型：采用等靜壓技術，在1.5噸/平方厘米的壓力下壓制成生坯，并在成型過程中施加強磁場。
5. 燒結：在1050℃的真空燒結爐中燒結2小時，然后緩慢冷卻。
6. 后處理：對燒結塊體進行精密機械加工，獲得所需尺寸，并進行鍍鎳處理。
7. 檢測：通過磁性能檢測，成品的剩磁為1.42T，矯頑力為920kA/m，最大磁能積為355kJ/m3，完全滿足客戶需求。

通過上述工藝，成功制備出高性能的燒結釹鐵硼磁體，應用于電機中，顯著提高了電機的效率和性能。