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磁性材料及器件:粉末注射成形技术在烧结永磁铁氧体中的应用

2023-01-04
摘要:本文就烧结永磁铁氧体注射成形技术的工艺特点和研究进展进行综述,并对目前存在的问题和今后的发展方向进行探讨,以期为相关研究提供有益借鉴。

  【作 者】李青华;王继全;孙威;赵欣;贾立颖;李志宏;王倩;刘荣明;李炳山

  【前 言】

  粉末注射成形技术(Powder Injection Molding,PIM),是传统粉末冶金工艺与现代塑料注射成型工艺相结合而形成的一种新型近净尺寸成形技术,是当今最热门的零部件成形技术[1-2]。其基本工艺过程为:首先选择符合注射成形要求的粉末和黏合剂,然后在一定温度下将粉末和黏合剂混炼成喂料,经过造粒后通过注射机进行注射成形,再将注射生坯中的黏合剂脱除,最后经烧结致密化获得最终制品。PIM技术具有如下突出优点:(1)由于采用大量黏合剂作为增强流动性的手段,所以可以成形各种复杂形状的零部件;(2)由于基本无需后续加工,制造成本大大降低;(3)由于粉末均匀填充模腔,使得PIM产品各处密度均匀;(4)可以实现不同材料零部件一体化,材料适应性强;(5)成型过程机械化和自动化程度高、生产效率高,易于实现批量化和规模化生产[3]。因此,PIM 技术在低成本、批量化制备几何形状复杂、组织结构均匀和性能优异的零部件方面具有独特优势。

  根据工艺的不同,PIM永磁铁氧体可分为粘结磁体和烧结磁体。近年来,PIM粘结铁氧体已得到稳步发展,烧结铁氧体的制备工艺虽然相对复杂,但经过广大科研工作者的不懈努力,该技术也已取得较大的进步。国外PIM烧结铁氧体的研究始于20世纪末[10-11],国内的北矿磁材于2007年成功研制出磁性能与传统湿压烧结磁体相当的烧结锶铁氧体辐射取向永磁环[12]。本文就烧结永磁铁氧体注射成形技术的工艺特点和研究进展进行综述,并对目前存在的问题和今后的发展方向进行探讨,以期为相关研究提供有益借鉴。

  【结 语】

  PIM 专用烧结永磁铁氧体磁粉、黏合剂体系及其脱脂技术和生产装备,是实现几何形状复杂、尺寸精密的高性能烧结磁体低成本、大批量生产的关键因素,对于促进永磁铁氧体材料在复杂化、小型化和轻量化等高端领域的应用具有重要意义。随着磁粉制备技术、黏合剂配方体系、磁场注射成形和脱脂等技术及专业设备的不断完善与发展,PIM 技术必将成为形状复杂、尺寸精密的高性能烧结永磁铁氧体器件成型方式中最有优势的先进制备技术。

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