各向同性粘結釹鐵硼在
無刷電機中的應用
朱明歧 姜書英(上海磁銅廠)
【摘 要】釹鐵硼磁體的出現是永磁領域劃時代的革命，然而以指鼓增長的釹鐵硼磁體在電機中的應用更為人們所關注。文中介紹各向同性快淬釹鐵硼粉及制成的粘結磁體的性能，成型工藝，并指出各向同性粉結釹鐵硼磁體在無剛電機中的廣泛應用。
【主題詞】各向同性永磁材料，稀土永磁材料，粘結磁體，性能·磁粉，成型，無刷電機·應用
l 引 言
1990年燒結釹鐵硼州nd—fe---b稀土水磁在電機(發電機和音圈電機)中的應用約占總產量1 550t的百分之80，而各向同性粘結nd一fe一b也正以迅猛的速度擴展去占領這一領域。目前．美國通用汽車公司delco remy分部制備的快淬粉是生產各向同性粘結nd—fe—b的產要原料，這類各向同性沾結磁體最普遍的用途之一是無刷電機的磁環。這些電機在小尺寸內具有較高的轉矩和較低的成本。原來這類無刷電機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穩定性和抗腐蝕能力·即便在粘結粉末狀態下也比燒結nd一fe一b顯現出遠為優越的抗蝕性和穩定性。
2各向同性粉
各向同性粉的顯微結構是由直徑小于0．1μm的微晶}醢成。粉料熱穩定性高的原因
是由于極微細的品粒尺寸和總量較低的稀土含量,其化學性活潑的晶間相所占體積百分比較低。這種極微細晶粒材料獨特的矯頑力機制之所以能吸引人，正是由于各向同性材料的內稟矯頑力溫度系數遠低于取向材料c表1根據c,m公司的樣本，列出了該公司生產的四種各向同性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
現已商品化生產的各向同性磁體絕大多
各向同性粘結nd一fe一b磁體不需磁場取向工藝，制作周期快，可做成各種復雜形狀，可在任何方向上磁化，其次是內稟矯頑力的溫度系數較低。
1．磁體混合物2．疊片3．成形件
成本是制約nd一fe一b磁體推廣應用的關健因素。制盛環形或弧型的無刷電機用的粘結nd一fe—b磁體一般用膠合劑組合在電機內。由于各向同性磁體比鐵氧體貴．因此設法降低電機制造的總成本．直接成形法就是目前開發的很有效的方法。在同一工藝中使磁體成型并組合在疊片鐵心中。圖1出示了該工藝簡圖。直接成形法比目前的使用環氧樹脂膠合的組裝法剪切力稍小．但是在高溫下．如120℃它比目前的組裝法能更好地工作．可以說．粘結nd—fe一b磁體易于裝配的采用gm公司的mq粉來研制和開發的。表2出示了日本大同公司用mqp—a和mqp-b制取的4種粘結磁體。特點預示著它在無刷電機上應用有著堅實的地位。
4應 用
4．1 今天計算機技術的發展給各向同性粘結nd一fe一b提供了又一個用武之地，美國在硬盤驅動器的世界市場上占據主導地位硬盤驅動器工業已較為成熟，硬盤驅動器發展的動力在于更大的數據存貯能力和更快的存取時間。與此同時．驅動器的外殼不斷縮小．現在的高度比原來減少了一半．不久將來將降到原高度的三分之一。這就要求主軸電機體積小、輸出力矩大nd—fe一b磁體恰好能滿足這個要求。現在100兆位的5．25時硬盤驅動器的高度幾乎都是原高度的一半。而30兆位以下的驅動器日趨從5．25時轉為使用3．5時．目前各占一半。圖2表示了5年內nd—fe一b主軸電機磁體的市場增長。根據每磅200美元磁體成本推測，這個市場的總容量為1000萬美元。
主軸無刷電機所需磁體的徑向厚度是非常小的．這是一個具有吸引力的特征。燒結nd—fe一b磁體的高性能在這些無刷電機上并不特別需要．同樣各向異性磁體的磁性也是不必要韻t麗且粘結磁體的磁性能較低，很容易通過磁體厚度盼少量增加來補償。粘結材料濟僅具有此種無刷電機所需磁能積，而且易于制成所要求的盡寸，可以說所有粘結nd一fe一b作主軸電機用磁環，在技術上都是可行的。在允許盡寸內，10mgoe磁體表現出很好的工作狀態。
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