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攻克電聲設(shè)備缺陷,給永磁體換“外套”

2021-03-18 03:00:05 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)

◎記者 張景陽(yáng)

通 訊 員 李寶樂(lè)

3月11日,在內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市金蒙匯磁材料有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)金蒙匯磁)生產(chǎn)車(chē)間,兩臺(tái)新購(gòu)置的大型燒結(jié)設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備吸引了記者駐足觀看。因產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)需求,金蒙匯磁新引進(jìn)了4臺(tái)燒結(jié)爐和2臺(tái)檢測(cè)設(shè)備,用于提高電聲稀土永磁釹鐵硼性能,增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

“我們擁有激光粒度儀、鹽霧機(jī)、恒溫恒濕箱、ICP、磁性能檢測(cè)儀、掃描電鏡、膜厚檢測(cè)儀等檢測(cè)儀器設(shè)備,能滿(mǎn)足電聲稀土永磁磁體生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)需求。”金蒙匯磁技術(shù)副總王強(qiáng)說(shuō)道。

智能電聲行業(yè)急需高標(biāo)準(zhǔn)磁體材料

近年來(lái),伴隨著智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、便攜式媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備等數(shù)碼產(chǎn)品的普及,代表電聲高端水平的微型電聲元器件和消費(fèi)類(lèi)電聲產(chǎn)品在我國(guó)得到了快速發(fā)展。

“智能電聲產(chǎn)品已經(jīng)不再是視聽(tīng)娛樂(lè)、撥打電話(huà)時(shí)的從屬性設(shè)備,而是成為了獨(dú)立的智能化設(shè)備?!苯鹈蓞R磁董事長(zhǎng)孫喜平介紹,中國(guó)電聲行業(yè)自20世紀(jì)80年代以來(lái)保持了快速發(fā)展態(tài)勢(shì),已自行研發(fā)并逐步掌握了從電聲元器件到終端電聲產(chǎn)品的多項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù),形成了較為完整的電聲工業(yè)體系和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。到目前為止,我國(guó)已成為全球最主要的耳機(jī)生產(chǎn)國(guó),因此電聲磁體市場(chǎng)需求份額巨大。

據(jù)王強(qiáng)介紹,各類(lèi)新產(chǎn)品對(duì)電聲永磁體的要求極高,釹鐵硼永磁體的結(jié)構(gòu)特性決定了其耐蝕性能較差,因此必須經(jīng)過(guò)防護(hù)處理后才能使用,目前國(guó)內(nèi)超過(guò)95%的燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)品采用的是電鍍防護(hù)技術(shù)。但電鍍防護(hù)技術(shù)往往造成釹鐵硼與酸洗液、電鍍液發(fā)生反應(yīng),在防護(hù)鍍層還沒(méi)有覆蓋磁體工件時(shí)磁體就已經(jīng)遭到腐蝕,在磁體表層產(chǎn)生疏松、電解液殘留、裂紋等缺陷。此外,電鍍防護(hù)技術(shù)還面臨環(huán)保和排放治理的壓力。

“動(dòng)力電機(jī)是釹鐵硼磁體未來(lái)主要應(yīng)用方向,由于電機(jī)頻繁啟動(dòng)導(dǎo)致電鍍鍍層應(yīng)力在交變溫場(chǎng)作用下發(fā)生波動(dòng)性變化,最終會(huì)導(dǎo)致鍍層剝離,采用電鍍技術(shù)已經(jīng)難以滿(mǎn)足防護(hù)要求。”內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教授馬文說(shuō)道。

全新工藝讓永磁材料擁有美好未來(lái)

“隨著技術(shù)快速革新,電聲器材逐漸向高保真和小型化發(fā)展,要求使用性能更高的磁體。我們利用白云鄂博礦區(qū)研發(fā)出成本更低的鑭(La)、鈰(Ce)等稀土金屬,以實(shí)現(xiàn)稀土永磁行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。”王強(qiáng)說(shuō)道。

金蒙匯磁和內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)合作,開(kāi)發(fā)了超音速低壓冷噴涂設(shè)備制備釹鐵硼磁體表面鋁防護(hù)涂層技術(shù)。雙方課題組通過(guò)共同的努力,目前已完成了燒結(jié)釹鐵硼基體的批量化前處理工藝、Al防腐涂層制備工藝和重稀土晶界擴(kuò)散前置涂層制備工藝的優(yōu)化。項(xiàng)目組現(xiàn)可利用新型噴涂工藝生產(chǎn)小批量的Al防護(hù)涂層和重稀土晶界擴(kuò)散涂層。

“經(jīng)多方測(cè)試驗(yàn)證,Al防護(hù)涂層耐中性鹽霧腐蝕時(shí)間高達(dá)350個(gè)小時(shí),重稀土涂層經(jīng)擴(kuò)散處理后,磁體矯頑力可提高25%以上?!瘪R文告訴記者。

馬文介紹,所謂冷噴涂是一種金屬、陶瓷涂層的制備工藝,它利用低溫加熱裝置將粉體軟化,經(jīng)過(guò)壓縮空氣將粉體加速達(dá)到臨界速度(超音速),粉體粒子撞扁在基體表面,經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的塑性變形以及粒子間機(jī)械咬合力而沉積形成涂層。

金蒙匯磁利用鑭、鈰稀土價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn),研究鑭鐵硼、鈰鐵硼、鈰釹鐵硼等合金成分與合金微觀組織特征,研究元素鑭、鈰對(duì)磁體微觀組織結(jié)構(gòu)的影響,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出高豐度稀土偏聚于主相晶粒核心的核殼結(jié)構(gòu),有效抑制了晶粒表面反磁化過(guò)程,顯著提高了磁體的矯頑力及溫度穩(wěn)定性。新工藝優(yōu)化鑭、鈰稀土的添加量和磁性能,再通過(guò)氫碎、氣流磨、成型燒結(jié)等合理的技術(shù)制備出高性能電聲燒結(jié)磁體。

“我們正在建設(shè)應(yīng)用鑭、鈰稀土生產(chǎn)高端電聲磁體的生產(chǎn)線(xiàn),以滿(mǎn)足稀土永磁電聲巨大的應(yīng)用需求?!睂O喜平表示,5G和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)電聲系統(tǒng)在高保真、降噪和智能化等方面的更高要求將為電聲企業(yè)帶來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。智能音響、可穿戴設(shè)備的發(fā)展也會(huì)為微電聲器件行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇,電聲磁體未來(lái)的市場(chǎng)空間將更廣闊。

[ 責(zé)編:武玥彤]

標(biāo)簽: 攻克 電聲 設(shè)備 缺陷