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永磁体新工艺对电机设计的挑战

  1.晶界分散技艺

  传统烧结磁体的工艺:按肯定的配比熔炼和锻造制作出小片的NdFeB,而后诈骗氢爆和精磨制成2-10μm的粉末微粒,再压成磁场定向的小块,而后烧结退火,再把烧结块按需求的尺寸切割成磁体,表面研磨、倒角,表面镀防腐层。传统工艺中,镝(Dy)和铽(Tb)在熔炼工序加入,重稀土元素在终的磁体中会平均分散,全部永磁体截面的矫顽力相同。

  晶界分散技艺(GBD):在切割和研磨阶段,在磁体表面上敷上富含镝或铽的化合物,而后经过一个24~36小时的热处理工艺将重稀土元素分散进永磁体。(详细的晶界分散工艺技艺品种还很多,每个永磁体厂家都有所差异)

  晶界分散技艺的磁体含有更少的重稀土元素(HRE),因为在基合金中的重稀土含量不妨显赫减少,在某些状况下不妨消除,平常在0–4%的分量百分比界线内(wt%),同时分散平常是在低于1%的Tb或Dy的品质分数界线内进行的。

  晶界分散技艺不妨运用1/3~1/2的传统工艺运用的镝或铽的用量抵达和传统工艺磁体相同高的剩磁(Br)和矫顽力(Hcj)。

  2.EV/HEV电机转子特点

  是一张有限元法(FEA)计算的高退磁磁场下的转子永磁体的磁密场图。不妨看出在角落和边缘位置有较高的退磁磁场,因此在这些位置需求更多的抗退磁保护。

  GBD工艺刚好不妨提供这种保护,因为在角落和边缘位置HRE增添,而且这种保护的本钱相比于传统工艺更低。

  3.分散永磁磁体中稀土元素的分散

  电子探针显微镜下的铽分散磁体截面map:

  显现4个面有显然的Tb层,和角落部分增添的Tb分散特征;显现此外两个面没有Tb分散产生,注脚这些的渗透是从四个面进行的。显现同一个面内的Tb分散相当不平均。

  整体上分散纪律:角落>边缘>中心,晶界>地区>晶粒。