應(yīng)用案例 | 釹鐵硼磁體的金相制備（文末有福利，快來薅→）

今年央視晚會(huì)中，科技感十足的機(jī)器人方陣驚艷亮相，不僅實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)的同步舞蹈動(dòng)作，更通過高扭矩輸出完成復(fù)雜機(jī)械臂翻轉(zhuǎn)等高難度表演，其核心動(dòng)力系統(tǒng)正是采用釹鐵硼永磁電機(jī)。機(jī)器人眼部追蹤模塊和聲控系統(tǒng)中微型釹鐵硼磁體的應(yīng)用，確保了人機(jī)互動(dòng)的靈敏響應(yīng)，展現(xiàn)出磁材與人工智能的融合。

釹鐵硼磁體作為核心功能元件，被廣泛應(yīng)用于高精度傳感器、高效直線電機(jī)和靈敏機(jī)械臂關(guān)節(jié)等關(guān)鍵部件，其磁性能顯著提升設(shè)備的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力和微米級(jí)定位精度。本篇文章通過對(duì)釹鐵硼材料進(jìn)行金相制樣，觀察其微觀組織結(jié)構(gòu)，如晶粒大小、相組成、組織均勻性等，判斷金相結(jié)構(gòu)（微觀組織）對(duì)其磁性能、力學(xué)性能和穩(wěn)定性的影響。

實(shí)驗(yàn)過程

01 鑲嵌
取一小塊釹鐵硼材料用標(biāo)樂EpoKwick樹脂鑲嵌成直徑25 mm的圓柱樣品。

02 研磨拋光

使用標(biāo)樂EcoMet 30手自一體磨拋機(jī)對(duì)其進(jìn)行制樣，磨拋參數(shù)如下：

03 顯微觀察

磨拋完成后，在徠卡DM4 M顯微鏡上進(jìn)行觀察。

500X明場(chǎng)、正交偏光和微分干涉對(duì)比

釹鐵硼的金相結(jié)構(gòu)主要為細(xì)小均勻的晶粒，周圍分布著富釹相和孔洞。主相由Nd?Fe??B組成，晶粒大小在6-8μm左右，負(fù)責(zé)產(chǎn)生高剩磁和矯頑力。

在背散射電鏡照片中也可以清晰看到釹鐵硼相和富釹相，以及一些孔洞缺陷。連續(xù)的富釹相分布在主相晶粒邊界，包圍主相晶粒，阻斷相鄰晶粒間的磁耦合，阻斷退磁鏈形成，迫使磁疇反轉(zhuǎn)僅限于單個(gè)晶粒內(nèi)進(jìn)行，顯著提升矯頑力（抗退磁能力）。均勻分布的富釹相可限制主相晶粒在燒結(jié)過程中的生長(zhǎng)，細(xì)化晶粒尺寸，進(jìn)一步強(qiáng)化矯頑力?。

孔洞主要是由于燒結(jié)不足產(chǎn)生的，有一部分是由于富釹相脫落導(dǎo)致。這些孔洞缺陷會(huì)降低材料密度和磁能積，影響力學(xué)強(qiáng)度，導(dǎo)致磁體在加工或應(yīng)用中易脆裂，還會(huì)加劇高溫下的退磁風(fēng)險(xiǎn)。???

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