《Materials Advances》：Study on the influence of NdFeB powder morphology on molding based on DEM
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粉末成型过程中颗粒形态（SMD及分布）对NdFeB永磁材料内部应力与取向的影响。基于离散元理论建立尺寸-分布耦合方程，实验表明SMD增大易致密化但过小引发氧化。优化后SMD从2.8μm降至2.5μm，孔隙率降低12.13%，取向度提升1.01%，矫顽力增加12.89%，剩磁提高2.87%。
Xirong Bao|Keqiang Yan|Ce Zhang|Lele Gao|Xu Sun|Xiaodong Wang|Xiaojun Yu|Lei Zhou
内蒙古科技大学材料科学与工程学院，中国包头 014010
摘要
为了明确粉末形态对NdFeB压制系统内部应力分布和取向偏差行为的影响，基于离散元理论构建了一个粉末颗粒成型模型，并分析了具有不同粉末形态特性的颗粒在成型过程中的受力与运动情况。本研究不仅模拟了粉末的粒径及其分布，还首次通过实验建立了粒径-粒径分布的耦合方程，并分析了粉末粒径-粒径分布之间的耦合效应。对具有不同颗粒形态的NdFeB粉末进行了取向成型实验，并对其取向程度进行了表征。结合粉末的微观结构，研究了不同颗粒形态对NdFeB粉末取向过程的影响。结果表明，SMD（Sauter平均直径）是影响成型阶段颗粒取向偏差的主要因素。SMD越大，制备的磁体的固相烧结越容易进行。模拟结果显示，当SMD从2.8毫米减小到2.0毫米时，粒径分布的标准偏差从0.7539减小到0.3966，压块的孔隙率降低了12.13%，颗粒的平均压缩应力降低了31.44%，颗粒的平均扭矩降低了50.20%。在压制过程中，SMD越细，压块越致密，且保持的取向程度越高。然而，当SMD过小时，粉末容易氧化，剩磁也会降低。实验结果表明，与SMD=3.707微米相比，SMD=2.530微米的粉末的取向程度提高了1.01%，矫顽力提高了12.89%，剩磁提高了2.87%。
