第3代永磁材料————钕铁硼磁体
- 格式:pdf
- 大小:181.32 KB
- 文档页数:6


稀土在你身边——永磁之王钕铁硼稀土是五矿有色板块重点经营的商品,在近年的经营中创出了贸易额与利润的佳绩。
什么是稀土?百度给出的答案是:“稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,称为稀土元素(Rare Earth)。
简称稀土(RE 或R)。
”虽然看着比较晕,但是稀土就在我们身边,这次就说说稀土产品中的当红炸子鸡——永磁之王钕铁硼。
顾名思义,钕铁硼主要含有钕、铁、硼三种元素,是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料,除了钕,另外两种稀土元素镨与镝也发挥了重要作用,镨单独用作永磁材料性能不突出,但却是一个能改善磁性能的优秀协同元素,加入适量的镨能有效地提高和改善永磁材料性能。
镝作为钕铁硼永磁体的添加剂使用,添加2~3%左右的镝可提高其矫顽力,随着钕铁硼磁体需求的增加,成为必要的添加元素。
能称为永磁之王的钕铁硼有不少优点,比如磁能积大,高矫顽力。
磁能积大,是说同等体积磁能强,有个例子是这样说的:同等功率的扬声器(音箱),用铁氧体磁铁需要1.2千克,用稀土钕铁硼磁铁只需要50克。
小时候收音机是居家生活重要“电器”,听《小喇叭》中孙静修老爷爷讲《西游记》,听评书《白眉大侠》、《隋唐演义》。
那时候砖头大小的收音机中有一个大喇叭占据了二分之一的空间让人印象深刻,而今科技发展了,用手机听收音机广播声音同样震撼,钕铁硼永磁体功不可没。
据称钕铁硼永磁体本身磁力是自身重量的640倍,就是可以吸起自身重量的640倍,令人咋舌吧。
高矫顽力,是说磁铁不容易退磁,小时候玩具少,经常把报废收音机喇叭中的磁铁拆下来吸铁钉玩,在磁铁的帮助下铁钉很容易就被磁化了,可以吸其他的钉子,拿开磁铁很快磁性又没了,可见铁钉没啥矫顽力。
钕铁硼介绍:诞生于八十年代初的第三代稀土永磁材料--钕铁硼,是当今世界上磁性最强的永磁材料,可分为烧结钕铁硼磁性材料和粘结钕铁硼磁性材料。
与烧结钕铁硼磁性材料相比,粘结钕铁硼磁性材料具有一次成形,多极取向的特点;主要应用于微电机上。
钕铁硼永磁体以其优异的性能、丰富的原料、合理的价格正得以迅猛的发展和广泛的应用。
其主要应用在微特电机、永磁仪表、电子工业、汽车工业、石油化工、核磁共振装置、音响器材、磁悬浮系统、磁性传动机构和磁疗设备等方面。
钕铁硼磁铁容易生锈、氧化,所以对钕铁硼磁铁,其表面通常需作电镀处理,如镀锌、镍、银、金等,也可以做磷化处理或喷环氧树脂来减慢其氧化速度。
钕铁硼的其他物理特性:Br 温度系数-0.11%/°C密度7.4g/cm3韦氏温度600Hv拉伸温度8.0kg/mm2比热0.12k Cak(kg°C)弹性模量 1.6x1011N/m2横向变形系数0.24居里温度310-340°C电阻率144Ω.cm挠曲强度25kg/mm2热膨胀系数4x10-6/°C导热系数7.7cal/m.h.°C刚度0.64N/m2压缩率9.8x10-12m2/NiHc温度系数-0.60%/°C表面处理:镀锌、镍、锡、金、银、磷化处理、环氧树脂喷涂特性:钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。
钕铁硼具有极高的磁能积和矫力,同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用,从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
材质特点:钕铁硼的优点是性价比高,具良好的机械特性;不足之处在于居里温度点低,温度特性差,且易于粉化腐蚀,必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进,才能达到实际应用的要求。
制造工艺:钕铁硼的制造采用粉末冶金工艺。
工艺流程:配料→ 熔炼制锭→ 制粉→ 压型→ 烧结回火→ 磁性检测→ 磨加工→ 销切加工→ 电镀→ 成品。
中国稀土永磁材料产业现状及趋势分析稀土永磁材料是指稀土元素RE(铈Sm、钕Nd、钐Sm)和过度族金属元素TM (铁Fe,钴Co)形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料,是对相关产品性能、效率提升较为明显的重要基础材料,在战略性新兴产业中应用量较大,目前也已成为稀土新材料中最大的消费领域。
现在所应用的永磁材料主要经历了金属永磁、铁氧体和稀土永磁三个阶段,其中稀土永磁材料是目前磁性最好、发展最快的永磁材料。
钕铁硼合金是目前性能最好的稀土永磁材料。
稀土永磁材料至今已有两大类、三代产品。
第一大类是稀土-钴合金系,包括第一代SmCo5和第二代Sm2Co17合金,均是以金属钴为基的永磁材料合金,但由于原材料昂贵,受到资源和价格的限制,主要应用与高端领域。
第二大类是钕铁硼合金,1983年由日本和美国同时发现,称为第三代永磁材料,由大量的钕、铁、硼三种元素构成,其中钕元素的占比在25%-35%。
目前第四代铁氮(碳)永磁体,尚处于研发阶段。
在已有的三代稀土永磁材料中,钕铁硼具有体积小、重量轻、磁性强等特点,由于原料易得、价格便宜的优点,发展极为迅速。
按照制造工艺的不同,钕铁硼磁材可分为烧结、粘结和热压三类,其在性能和应用上各具特色,下游应用领域重叠范围比较少,相互之间起到功能互补而非替代或挤占的作用。
烧结钕铁硼是目前产量最高、应用最广泛的稀土永磁材料,占比约超过90%,大部分中国钕铁硼磁材制造商主要生产烧结钕铁硼磁材。
2019年,稀土磁性材料产量保持平稳增长。
其中,烧结钕铁硼毛坯产量17万吨,同比增长9.7%;粘结钕铁硼产量7900吨,同比增长5%;钐钴磁体产量2400吨,同比增长4%2019年烧结钕铁硼毛坯产量占比94.3%,粘结钕铁硼占比 4.4%,钐钴磁体产量占比仅1.3%。
国家近年出台行业发展规划以及多项政策文件鼓励高性能钕铁硼永磁产业发展。
钕铁硼磁材产业链上游主要是稀土矿开采、分离及冶炼,中游是钕铁硼的精深加工企业,下游是消费电子和基础工业等传统应用领域,以及新能源和节能环保等新兴应用领域。