1.晶界擴散技術
傳統燒結磁體的工藝:按一定的配比熔煉和鑄造生產出小片的NdFeB, 然後利用氫爆和精磨製成2-10μm的粉末微粒, 再壓成磁場定向的小塊, 然後燒結退火, 再把燒結塊按需要的尺寸切割成磁體, 表面研磨、倒角, 表面鍍防腐層。 傳統工藝中, 鏑(Dy)和鋱(Tb)在熔煉工序加入, 重稀土元素在最終的磁體中會均勻分佈, 所有永磁體截面的矯頑力相同。
晶界擴散技術(GBD):在切割和研磨階段, 在磁體表面上敷上富含鏑或鋱的化合物, 然後通過一個24~36小時的熱處理工藝將重稀土元素擴散進永磁體。 (具體的晶界擴散工藝技術種類還很多,
晶界擴散技術的磁體含有更少的重稀土元素(HRE), 因為在基合金中的重稀土含量可以顯著減少, 在某些情況下可以消除, 通常在0–4%的重量百分比範圍內(wt%), 同時擴散通常是在低於1%的Tb或Dy的品質分數範圍內進行的。
晶界擴散技術可以使用1/3~1/2的傳統工藝使用的鏑或鋱的用量達到和傳統工藝磁體一樣高的剩磁(Br)和矯頑力(Hcj)。
2.EV/HEV電機轉子特點
上圖是一張有限元法(FEA)計算的高退磁磁場下的轉子永磁體的磁密場圖。 可以看出在角落和邊緣位置有較高的退磁磁場,
GBD工藝正好可以提供這種保護, 因為在角落和邊緣位置HRE增加, 並且這種保護的成本相比于傳統工藝更低。
3.擴散永磁磁體中稀土元素的分佈
電子探針顯微鏡下的鋱擴散磁體截面map:
圖3(a)顯示4個面有明顯的Tb層, 和角落部分增加的Tb擴散特徵;圖3(b)顯示另外兩個面沒有Tb擴散發生, 說明這些的滲透是從四個面進行的。 圖3(c)顯示同一個面內的Tb分佈非常不均勻。
整體上分佈規律:角落>邊緣>中心, 晶界>區域>晶粒。
4.擴散永磁體的BH曲線
振動試樣磁力計測試磁特性:
5.永磁材料的發展
總結: