フェライト永久磁石主に酸化鉄とストロンチウムやバリウムなどの元素で構成されています。。NdFeBおよびSmCoとの比較,フェライトは残留磁気が低く、磁気エネルギー積が最大です。,しかし、原料の供給源が豊富にある、比較的低コスト、耐食性が良く、耐減磁能力が強いなど。。

フェライトは家電製品のモーターに広く使用されています、自動車用補機モーター、スピーカー、センサーおよび産業機器。性能の向上は、単に特定の原材料を追加することではありません,代わりに、式は次のようにする必要があります。、粉、向き、成形および焼結プロセス全体を最適化します。。

1つ、フェライトの性能最適化目標を明確にする

フェライト磁石を評価する場合,通常は残留Brに注意する必要があります。、保磁力Hcb、固有保磁力Hcjと最大磁気エネルギー積(BH)max。

残留磁気の増加は磁石の出力磁束の増加に役立ちます;固有保磁力の増加により、減磁に対する耐性が向上します;最大磁気エネルギー積は、特定の条件下で磁石が提供できる磁気エネルギー密度を反映します。。

これらの指標は完全に独立しているわけではありません。保磁力を高める特定の方法では残留磁束密度が低下する可能性があります,また、焼結密度を追求しすぎると、過度の粒成長が発生する場合がある。。したがって,メーカーはモーターをベースにする必要があります、スピーカーまたはセンサーの実際のニーズによって最適化の焦点が決まります。

二、原材料とレシピの管理

ストロンチウム フェライトは、主な磁気相として SrFe₁₂O₁₉ を含むことがよくあります。。ストロンチウムと鉄の比率、原料純度、不純物の種類と添加物の含有量は、最終相の組成と磁気特性に影響を与えます。

比率が不適切な場合,α-Fe2O3 が焼結後に残る場合や、他の非目的相が形成される場合があります。,有効磁性相含有量を減らす。原料中のシリコン、アルミニウムやその他の不純物も粒子の成長や粒界の状態を変化させる可能性があります。

メーカーは酸化鉄を要求しています、炭酸ストロンチウムまたはその他の化学組成の原料、粒子サイズと水分の検出,安定した計量および混合システムによりバッチの変動を軽減します。。

三つ、仮焼成と磁性粉の準備

仮焼の主な機能は、原料の反応を促進し、六方晶フェライト磁性相を形成することです。。予備燃焼温度が不十分な場合,応答が不完全である可能性があります;温度が高すぎると粒子が粗大化する場合があります。,その後の微研削の難易度が上がります。

事前に焼成された材料は通常、粉砕と粉砕が必要です。粉末の粒径は保磁力に影響を与える、プレス密度と磁場の配向。粒子が粗すぎる場合,磁区構造と配向効果は理想的ではない可能性がある;粒子が細かすぎると凝集しやすくなります,抑制効率が低下する可能性があります。

したがって,平均粒径の微細化だけを追求するのではなく,粒度分布の制御も必要、粒子の形態と分散状態。

4、磁性粒子の配向性を改善する

全方向異方性フェライト磁石プレスプロセス中に磁場の適用が必要,磁性粉の磁化容易軸を設計方向に揃える。指向性が高ければ高いほど,ターゲット方向の磁石の残留磁化は通常より高くなります。。

湿式成形により、スラリー中での磁性粉の回転と配列が容易になります。,より高い密度を得ることができます;乾式成形で生産効率が高い、便利なサイズコントロールなどの機能。研究によると,湿式プレスは完成品の密度と磁気特性の向上に役立ちます,乾式プレスには寸法公差の点で一定の利点があります。

配向度を向上させるには磁場の強さを制御する必要がある、スラリー粘度、固形物、粒子の分散とプレス速度。スラリーの凝集が激しい場合,外部磁場が強くても,パーティクルが目的の方向に完全に回転することも困難。

五、焼結システムの最適化

焼結によりプレスされたボディが緻密になります,安定した結晶粒と粒界構造を形成します。焼結温度、時間を守る、加熱および冷却の速度と炉内の雰囲気は、密度と磁気特性に影響を与えます。。

気温が低すぎるとき,磁石の緻密化が不十分,残留磁気や機械的強度が低い場合があります;温度が高すぎる場合や保持時間が長すぎる場合,粒が異常に成長してしまう,保磁力の低下を引き起こす可能性がある。

焼結状態微細構造の特徴考えられる影響
焼結不足毛穴が増える、粒子の結合が不十分低密度、残留磁気と強度不足
焼結に適しています均一な粒子、密度と粒界状態のバランスより優れた総合的な磁気特性を得る
オーバーシンタリング結晶粒の粗大化または異常成長保磁力の低下、変形の増加
不均一な温度領域が異なれば高密度化の度合いも異なります性能と寸法安定性が低下する

メーカーは、焼結曲線テストと微細構造分析を通じて適切なプロセスウィンドウを決定できます。。近年では,2 段階焼結などの方法も、緻密化と粒子成長を制御するために使用されます。,性能を向上させ、熱処理エネルギー消費を一部削減するため。

六、添加剤の合理的な使用と元素の置換

少量のCaCO₃、SiO₂ またはその他の添加剤により、焼結挙動が変化する可能性があります、粒界構造と粒成長。一部の高性能ストロンチウム フェライトにはランタンも使用されています、コバルトなどの元素の置換,結晶磁気異方性と磁気特性を改善する。

しかし、添加物が多ければ多いほど良いというわけではありません。過剰な非磁性相は磁性材料を希釈する可能性があります,残留磁気の低減;異なる添加剤間の相互作用もあるかもしれない。

したがって,レシピの最適化は直交実験を通じて行う必要があります、顕微鏡分析と磁気特性試験を完了,原材料のコストも考慮してください、焼結安定性と量産性。

セブン、寸法加工と着磁品質を制御

焼結フェライト硬くて脆いセラミック材料に属します,研削中にエッジ欠けが発生する可能性があります、ひび割れや寸法誤差。加工ダメージは機械的強度に影響を与えるだけではありません,また、アセンブリギャップや磁気回路に変化を引き起こす可能性があります。。

着磁段階では,磁石の向きの方向に基づく必要があります、励磁コイルを設計するための形状と用途の要件。帯電磁界が不足している場合,磁石が飽和に達しない;磁化方向のずれは実効磁束や磁界分布に影響を与えます。。

モーター用磁タイルおよび多極磁リング用,表面磁束の検出も必要、極間差と磁界波形,一点の磁気を測定するだけではなく。

八、全工程の品質管理を確立する

フェライトの性能向上は最終検査だけに頼ることはできない。メーカーは原材料を意識する必要がある、あらかじめ焼いた粉末、研削サイズ、スラリー、コンパクト、焼結体と着磁完成品を段階的に管理。

推奨されるテスト項目は次のとおりです。:

  • 原材料の化学組成;
  • 粉末のサイズと分布;
  • 磁性粒子の配向性;
  • グリーンコンパクト密度;
  • 焼結密度;
  • サイズと外観;
  • Br、Hcb、Hcj と (BH)max;
  • 表面磁束と磁場分布;
  • 機械的強度と環境信頼性。

ジンリ提供フェライト、ゴム磁石、射出成形磁石および各種磁性部品。フェライト製品には等方性タイプと異方性タイプがあります。,モーターに使用可能、スピーカー、玩具およびその他の産業用途。

全体,フェライトの性能を向上させるには、効果的な磁相含有量が必要です、粒度、向き、焼結密度と粒界構造のバランス。材料配合のみ、粉体工学、磁場の向き、焼結工程と完成品検査の組み合わせ,安定したバッチ複製可能なパフォーマンスの向上を実現するため。