在混合動力車及電動車的驅動馬達上,Nd-Fe-B(釹鐵硼)類燒結磁鐵是必不可少的關鍵部件。與其他磁鐵相比,釹磁鐵不僅磁力強勁,可達到足以驅動車輛的大功率,而且還能夠將馬達減小至適于車載用途的尺寸。
那么,您知道這種釹鐵硼強力磁鐵是如何制造出來的嗎?它需要先要將含有必要材料的合金粉碎成微粒,把這些微粒聚集起來成型,然后進行燒結。之后再切割成所需尺寸才能完成。這一過程總感覺像是在制作蛋糕。
當然,在實際量產高品質的釹鐵硼強力磁鐵時并非如此簡單。不僅要將微粒統一為3~5μm的大小,而且還要注意形狀的均勻性,還要考慮燒結時的加熱方法等,需要花很大工夫來制造。“通過大量積累小技術,才達到了今天這樣的實用水平”(從事釹磁鐵開發的技術人員)。
比如,將合金粉碎至3~5μm后實施的“磁場中成型工序”就是其中之一。該工序是讓粉碎后的微粉(微磁鐵)取向。這里的取向是指將微粉的磁化方向統一為某個固定方向,取向性越高,剩余磁通密度(磁場強度的指標)就越大。實施該工序時先將微粉填充到模具中,施加強磁場對微粉進行取向,然后實施加壓成型處理。其中的獨到之處在于以成型體不會崩塌的程度輕柔加壓成型。因為加壓過大的話反而會打亂好不容易才統一的微粉取向。
要想實現高取向性,還需在模具內部營造磁場均一的空間,這也很重要。由于電磁鐵的配置以及模具的大小、形狀、材質都會使磁場不均,導致取向性變差,因此需要利用磁場分析等手段進行微調,使磁場均勻。
