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在釹鐵硼永磁體生坯的燒結(jié)過程中,將發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化。首先,粉末顆粒表面吸附的氣體(包括水蒸氣)排除,有機物(如等靜壓中可能沾上的油或者添加的抗氧化劑和潤滑劑等)的蒸發(fā)與揮發(fā),應(yīng)力的消除,粉末顆粒表面的氧化物的還原,變形粉末顆粒的回復(fù)和再結(jié)晶。
其次,原子擴散,物質(zhì)遷移,顆粒之間的接觸由機械接觸改為物理化學(xué)接觸,形成金屬鍵和共價鍵的結(jié)合。
然后,粉末間的接觸面擴大,出現(xiàn)燒結(jié)頸,接下來是燒結(jié)頸長大,密度提高,晶粒長大等。粉末生坯的孔隙率大,表面積也大,因此表面能也大,同時還具有晶格畸變能,使粉末生坯整體上處于高能狀態(tài)。從能量的角度來看,這是不穩(wěn)定的,具有自發(fā)地?zé)Y(jié)與粘結(jié)成一個致密體的傾向和驅(qū)動力。
因此,在一定溫度的條件下,即動力學(xué)允許的情況下,粉末顆粒間的接觸將由點到面,以便減少表面積和表面能。隨著顆粒間的接觸面的擴大,生坯開始收縮和致密化,最后成為一個燒結(jié)的釹鐵硼永磁體。簡而言之,燒結(jié)工藝就是粉末結(jié)合體由生坯變?yōu)槊鞯倪^程。
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