何坤宏、李智彪、刘志坚、黄远青、郭云峰、黄伟嘉、丘源、陈远星、黄华俭、关桂芬、李燕勤、吴水桂
金属磁性粉体材料在众多领域不可或缺,国内外市场需求巨大。金属磁性粉体材料的技术含量较高,国内研发单位较少且对其生产技术均严格保密;同时产品的品种、规格多、个性化要求不同。磁性材料是我所主要产业发展方向之一。项目的实施,进一步补充完善了我所粉体制备研发条件、检测手段,有利于开展高性能金属磁性粉体材料的研发。 2017年,我所根据产品性能、产品系列、技术队伍、开发手段、产能等方面存在的问题,提出继续完善金属磁性粉体开发平台建设的发展规划,推动金属磁性粉体产品研发和成果转化;产品向高性能、系列化、产业化方向发展,以满足市场对金属磁性粉体国产化的迫切需求。并向科技厅申报“高性能金属磁性粉体开发平台建设”项目。该项目于2017年4月得到广东省科技厅批复立项,项目编号为2017A070701042,实际拨款经费425万元。 项目通过光学显微镜、电子显微镜等观察软磁合金粉体材料的显微组织,VSM检测仪器检测软磁合金粉体材料的磁性能。优化软磁合金粉体材料合金成分、粉体制备、热处理等工艺,提高粉体的一致性、稳定性和质量。采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行钐铁氮磁粉组织分析、采用综合物性测量系统(PPMS)测量钐铁氮磁粉的磁性能。合理设计钐铁氮合金成分,优化制备和渗氮等工艺,制备出高矫顽力和高磁能的钐铁氮磁粉。 项目的关键技术和主要特色:1、提高铁硅铝粉体量产的机械化程度,设计出软磁合金粉体混粉的无尘出料装置和氨分解气的自动退火装置,粉体产品的一致性、稳定性和质量得到提高,改善工作环境,降低人工劳动强度和生产成本,增强产品市场竞争力。2、通过添加微量的硫、氧等元素优化铁镍钼合金成分,采用非真空冶炼速凝铸片制备工艺,铸片在冰水快速冷却提高脆性,减少氧化,解决铁镍钼合金难破碎制粉难题;在后续热处理工艺将添加的硫、氧等元素去除,减少杂质对粉体磁性能的影响。3、合理设计钐铁氮合金配比成分,优化钐铁母合金制备、球磨制粉和渗氮处理等工艺,制备出高矫顽力和高磁能的钐铁氮磁粉。4、通过真空感应气体雾化制粉设备等设备的购置并投入使用后,我所具备机械破碎法和气体雾化法两种不同的粉体制备工艺,形成较完善的金属磁性粉体研究、检测条件,为今后的高性能粉体制备打下基础。 经过项目组成员的不懈努力,项目取得如下重要进展及成果: 1、10kg真空感应气体雾化制粉设备等新购设备投入使用,形成完整的气体雾化法粉体制备工艺流程,完成了铁硅(铬)、铁镍钼、铁钴等合金材料的气体雾化法粉体制备,为今后开展高性能金属粉体的研究开发提供了较好的条件。 2、攻克了铁硅铝合金粉体量产制备工艺技术、铁硅(铬)、铁镍钼、铁钴、钐铁氮等合金磁性粉体制备工艺技术的关键技术,铁硅铝合金粉体产品已实现批量生产,开发的铁硅(铬)、铁镍钼、铁钴等合金粉体逐步达到客户使用要求,钐铁氮粘结磁体样品磁性能达到预期的目标。 3、项目完成新产品、新工艺各2项;申请发明专利3件,授权发明专利3件;申请实用新型专利8件,授权实用新型专利6件;发表论文4篇。 项目开发的铁硅铝、铁硅等合金粉体产品己批量供应客户使用,用于制造磁粉芯、吸波材料等产品,在防止电磁辐射、电磁干扰、节能等方面有广泛用途。项目取得的成果及产品有利于我所逐步实现金属磁性粉体向高性能、系列化、产业化方向发展,满足国内市场对金属磁性粉体国产化的需求。