28 Sep 2018 Chemical Industry

稀土合金的工艺技术

包括电动汽车时代在内的新兴领域对人和材料都提出了新的挑战。现如今,钕铁硼磁体作为一种良好的磁性材料常被用于需要符合磁性强、体积小及质量轻等要求的应用领域。稀土磁性材料具有多种优点,如节省原材料、制成品质量轻、使用寿命长等。然而,它们比传统磁体制造更复杂。影响永磁体质量和性能的决定因素之一是要求材料粉体粒径分布狭窄,将细颗粒(<2 µm)和粗颗粒(>8 µm)的部分降至最低。

耐驰公司针对这一应用提供了革新的研磨及分级工艺解决方案,并就该工艺申请了专利。该工艺核心为全新结构的气流磨m-Jet及精细分级机m-Class,其可在惰性气体环境下处理包括活泼的钕铁硼在内的稀土合金磁材粉末,实现更小的粒径及更加狭窄均匀的粒度分布,并具有极佳的成品稳定性。

针对磁材粉末推出的全新结构的气流磨m-Jet,是螺旋气流磨与动态分级轮的结合,从此,最佳稳定研磨结果达成不再依赖于研磨腔内气流中粉末的比重。与传统磁材行业常用的流化床气流磨或者在近年被部分生产商尝试使用的靶式气流磨相比,m-Jet的决定性优势之一是具有在研磨过程中自动排除难磨物质组分的功能,整个排除过程仅需要几秒钟。停留在磨机中的难磨物质组分将直接被排出到除尘器中。通过这种方式,避免了这类组分对成品及整个成品粉料输送管道和收集装置的污染,确保了最终产品的质量。另外一个优势是由于本身独特的研磨腔体结构设计,相比同等研磨气量的流化床气流磨,在研磨阶段,m-Jet研磨腔体内的物料量是流化床气流磨物料量的1/20-1/25。这也使产品更换时的损失极低,所需的时间精力较其他气流磨大大降低。除此之外,在其他气流磨内典型存在的设备启/停阶段,产能、粒度分布波动的状况在m-Jet内也不复存在了!同时,m-Jet的设计和研磨原理也避免了其他气流磨内会发生的“选择性研磨”(即单一合金组分研磨表现不同带来的最终成品组分的改变)。

由于m-Jet内集成了业界知名的耐驰专利动态空气分级轮ConVor,确保了研磨产品细度上限精确可控及狭窄的粒度分布。此外,可在随后的工艺中,通过耐驰高效精细分级机m-Class对研磨后的物料进行分级,获取进一步需要的粒度分布。 例如,在使用m-Jet气流磨生产出D10值为1.54μm的粉料后,通过m-Class对其分级,可使得产品的D10值变为2.03μm,小于1μm超细颗粒的比例几乎为0%。D90/D10值在分级后也显著地从原先的3.6变为2.6(D50=3μm)。

采用上述工艺可生产更高品质的磁材原材料,并已在由该类原材料制造的磁体的质量提高上得到验证。与只通过气流研磨材料制成的磁体相比,使用额外分级工艺处理过的粉末制成的磁体具有更高的磁矫顽强度,显著改善了Hk值。因此,此类产品将更加适合应对未来的应用需求,例如稳定持续生产小微型化的产品。

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