绝缘材料添加对NdFeB磁体磁性能和电阻率影响的研究

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稀土NdFeB永磁材料在高频率的交变电场下使用时会产生感应电动势,而NdFeB磁体电阻率较小(约230μ·cm),由电动势产生的感应电流很大,磁体表面容易产生较强涡流使磁体本身发热。磁体温度升高会导致磁体的磁性能下降,不仅缩短了磁体的使用寿命,而且还限制了其使用领域。解决稀土磁体在使用中所产生的这种问题,关键方法就是提高稀土永磁体本身的电阻率,从而降低涡流损耗。本文的研究目的是找出合适的制备方法,使NdFeB永磁体具有高电阻率并且使磁性能保持在一定水平。实验共采用了以下三种方法来制备高电阻率的复合NdFeB磁体:化学涂层法、高电阻率的粉体掺杂法和高分子材料包覆法。化学涂层法制得了NdFeB/SiO2复合磁体,磁体电阻率随SiO2涂层的厚度增加而增加,当SiO2涂层的厚度接近64nm时,复合磁体的电阻率提高至260μ·cm,磁能积(BH)max降低至30.7MGOe,不同厚度的SiO2涂层引起的磁性能降低的程度不同,这可能是由于O原子在热变形时发生了原子扩散。高电阻率的粉体掺杂法制备了NdFeB/Al2O3复合磁体,磁体的磁性能受纳米Al2O3掺杂量的影响很大,随着纳米Al2O3含量的增加,磁能积和内禀矫顽力呈线性下降。纳米Al2O3质量分数为1.5wt%时,电阻率达到260μ·cm,电阻率提高了13%。高分子材料包覆法制得了NdFeB/环氧树脂粘结磁体,环氧树脂添加量为10wt%时,得到电阻率高达4.5×1010μ·cm的磁体,剩磁和磁能积有大幅度降低,矫顽力影响不大。通过这三种不同方法制备了高电阻率的复合钕铁硼磁体,而由于非磁性材料的加入在一定程度上降低了磁性能,绝缘材料的种类和加入量对磁体的电阻率和磁性能影响不同。
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