日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所可持續(xù)材料研究部門基于在低熱負(fù)荷下通電燒結(jié)微細(xì)釹鐵硼（NdFeB）粉末的方法，開發(fā)出了不添加鏑（Dy）也可保證頑磁力不降低的致密燒結(jié)磁鐵的生產(chǎn)方法，并確認(rèn)了有效性。相關(guān)研究成果已在2014年3月21～23日于東京都目黑區(qū)舉行的日本金屬學(xué)會“2014春期演講大會”上發(fā)表。鏑是一種稀土金屬，絕大部分產(chǎn)自中國。汽車廠商中，對希望不使用鏑也能制造出混合動(dòng)力車及電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)有很強(qiáng)的需求。
產(chǎn)綜研可持續(xù)材料研究部門的相控材料研究小組，為改善高性能釹鐵硼磁鐵的高溫性能而添加鏑的資源問題，展開了不添加鏑能可與以往產(chǎn)品具有同等頑磁性能的釹鐵硼磁鐵的實(shí)用化研究開發(fā)。
相控材料研究小組利用產(chǎn)綜研的開發(fā)成果——脈沖通電燒結(jié)機(jī)（帶伺服加壓機(jī)構(gòu)），適用了200M～600MPa高加壓燒結(jié)的方法。加壓成型模具一般使用石墨（碳）模具，而此次使用的是適合高加壓燒結(jié)的“WC-FeAl”成型模具。WC-FeAl是在鐵鋁合成材料中合成碳化鎢（WC）的超硬合金，也是產(chǎn)綜研的開發(fā)成果。
對構(gòu)成釹鐵硼磁鐵微細(xì)組織的晶體顆粒做微細(xì)化處理，進(jìn)行即使不添加鏑也可發(fā)揮同等的磁鐵性能的研發(fā)在大學(xué)及企業(yè)中頗為活躍。相控材料研究小組將愛知制鋼生產(chǎn)的HDDR-NdFeB粉末“MFP15”用作原始的微細(xì)釹鐵硼粉末。“HDDR”（Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination）是一種使釹鐵硼合金在高溫下吸收氫氣，使這些氫氣（氫原子）對釹鐵硼晶界發(fā)揮作用將其粉碎成微細(xì)粉末的方法。愛知制鋼的“MFP15”粉末的微細(xì)程度為平均粒徑113μm。
在成型模具中裝滿“MFP15”粉末，在真空環(huán)境中以600～750℃的溫度進(jìn)行通電脈沖燒結(jié)。其結(jié)果，盡管NdFeB粉末實(shí)現(xiàn)了相對密度為99％的致密燒結(jié)，但磁性能的矯頑力（Hc）卻有所下降。作為原料的釹鐵硼粉末的矯頑力本來有14kOe左右，但燒結(jié)品的矯頑力卻降到了12kOe左右，下降了約10％。
于是，研究小組在居里點(diǎn)（Tc）下的750℃對釹鐵硼燒結(jié)品實(shí)施了10分鐘的后熱處理，獲得的數(shù)據(jù)表明，此時(shí)的矯頑力恢復(fù)到了原料粉末本來的水平。產(chǎn)綜研表示，“今后還將考慮在加壓燒結(jié)后還繼續(xù)對成型模具加壓，從而終成為后熱處理的改進(jìn)方法”。
產(chǎn)綜研表示，因此次的研究成果，對微細(xì)HDDR-NdFeB粉末采用通電燒結(jié)法這種低溫?zé)Y(jié)法，“致密且矯頑力高的釹鐵硼各向異性（結(jié)晶高取向）燒結(jié)體的制作有了眉目”。
產(chǎn)綜研可持續(xù)材料研究部門參與策劃了日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省實(shí)施的未來開拓研究項(xiàng)目“新一代汽車高效率馬達(dá)用磁性材料技術(shù)開發(fā)”，此次的研發(fā)成果正是該項(xiàng)目的一項(xiàng)內(nèi)容。
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