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燒結(jié)釹鐵硼的燒結(jié)是指為了進(jìn)一步提高磁體的性能和使用性,改進(jìn)粉末間的接觸性質(zhì),提高強(qiáng)度,使磁體具有高性能的顯微組織特征,需要將生坯加熱到粉末基體相熔點(diǎn)以下的溫度并保溫一段時(shí)間的工藝。
燒結(jié)是極為重要的工藝,需要極為重視。NdFeB 粉末壓坯的相對(duì)密度一般為 50%~70%,孔隙度一般為 30%~50%,顆粒間的結(jié)合全部都是機(jī)械結(jié)合,結(jié)合的強(qiáng)度極低。如果成型壓力非常大時(shí),已經(jīng)相互接觸的顆粒有的已經(jīng)產(chǎn)生彈性或者塑性變形,這時(shí)樣品較為容易裂開,且其顯微組織不足以產(chǎn)生高的磁性能。
在生坯的燒結(jié)過程中,將發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化。粉末顆粒表面吸附的氣體(包括水蒸氣)排除,有機(jī)物(如等靜壓中可能沾上的油或者添加的抗氧化劑和潤滑劑等)的蒸發(fā)與揮發(fā),應(yīng)力的消除,粉末顆粒表面的氧化物的還原,變形粉末顆粒的回復(fù)和再結(jié)晶。
其次,原子擴(kuò)散,物質(zhì)遷移,顆粒之間的接觸由機(jī)械接觸改為物理化學(xué)接觸,形成金屬鍵和共價(jià)鍵的結(jié)合。粉末間的接觸面擴(kuò)大,出現(xiàn)燒結(jié)頸,接下來是燒結(jié)頸長大,密度提高,晶粒長大等。粉末生坯的孔隙率大,表面積也大,因此表面能也大,同時(shí)還具有晶格畸變能,使粉末生坯整體上處于高能狀態(tài)。
從能量的角度來看,這是不穩(wěn)定的,具有自發(fā)地?zé)Y(jié)與粘結(jié)成一個(gè)致密體的傾向和驅(qū)動(dòng)力。因此,在一定溫度的條件下,即動(dòng)力學(xué)允許的情況下,粉末顆粒間的接觸將由點(diǎn)到面,以便減少表面積和表面能。隨著顆粒間的接觸面的擴(kuò)大,生坯開始收縮和致密化,成為一個(gè)燒結(jié)體。
燒結(jié)就是粉末結(jié)合體由生坯變?yōu)槊鞯倪^程。