硼的研究现状
硼因其高质量热值和体积热值成为最有潜力的富燃料固体推进剂的燃料。
硼的理论热值固然很高，但其热值的实际发挥是很困难的，硼在低压下的燃烧效率较低，通常硼在固体火箭冲压发动机中的燃烧效率仅为30％～40％。硼本身与端羟基聚丁二烯(HTPB)是相容的，但硼粒子表面酸性杂质的存在与HTPB中的羟基就有可能发生反应，使HTPB缩聚成分子量更大的高聚物，从而增大了药浆的粘度。在所有研究途径中，对硼进行包覆是一种比较好的方法。
包覆选择条件：1)能显著改善硼的点火燃烧性能2)提高硼粒子的燃烧效率3)与推进剂体系有良好的相容性4)能改善推进剂的制备工艺。
对硼粒子表面进行包覆可达到硼粒子表面除膜、降低硼的燃点、提高燃温的目的。
方法一：包覆钛、锆、镁，以防止硼粒子表面形成低温氧化层。
方法二：包覆Viton A、LiF、TMP、硅烷、PVDF等除去氧化膜。
方法三：氧化剂—AP、KP等；叠氮化合物—GAP、NaN3、B4C、TDI、TIA等。
具体包覆实施：
HTPB—表面直接反应包覆法、物理包覆法；
PBT—直接反应包覆法、硅烷自组装包覆法、物理包覆方法；
LiF—中和沉淀法；
AP—以液氨为溶剂或以水为溶剂或甲醇为溶剂或以丙酮为溶剂；
GAP—沉积法、相转移法；
TDI—异氰酸酯类固化剂可以与硼粒子表面的硼酸(H3BO3) 发生反应；
TMP—TMP 能与硼粒子表面的B2O3和H3BO3发生反应,；
B4C—碳化硼包覆层阻止了硼粒子的氧化和凝聚,燃烧性能也得到明显改善；
钛—液态或气态的钠与三氯化硼、四氯化钛反应,生产纯净的硼粉，并用金属钛包覆；
Viton A —Viton A(即氟橡胶) 含氟66 % ，它可以产生HF ，与B2O3 氧化层反应；
硅烷—改善硼的表面特性及推进剂混合加工性能
我国高性能钕铁硼永磁材料发展现状浅析 高性能钕铁硼永磁材料定义：根据《中国高新技术产品目录（2006）》第六大类新材料中第895项的规定，以速凝甩带法制成，Hcj（KOe）+（BH）max（MGOe）＞60，用于制做中、小、微型特殊用途的永磁电机、传感器、磁共振仪、高级音像设备等的烧结钕铁硼永磁材料，属于我国重点鼓励和支持发展的新材料和高新技术产品。以下将达到《中国高新技术产品目录（2006）》中规定指标的烧结钕铁硼永磁材料称为高性能钕铁硼永磁材料。 高性能钕铁硼永磁材料属于功能性材料，是下游行业生产企业电子组件的关键功能材料。从应用来看，大量高性能钕铁硼永磁材料是通过使用在电机内发挥作用的，而使用永磁材料的电机通常被称为永磁电机。永磁电机又分为铁氧体励磁电机和稀土永磁电机。 电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。为在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场，有两种方法： ?在电机绕组内通电流产生，既需要有专门的绕组和相应的装置，需要不断提供能量以维持电流流动，通常称为电励磁电机，如普通的直流电机和同步电机； ?有永磁磁体来产生磁场，既可简化电机结构，又可节约能量，这就是永磁电机。 永磁电机的应用极为广发，遍及航空、航天、国防、装备制造、工农业生产和日常生活的各个领域：其容量从大到小，目前已达到兆瓦，应用范围越来越广；其地位越来越重要，从军工到民用，从特殊到普通领域，不仅在微特电机中占优势，而且在电力推进系统中也显示出了强大的生命力。 与传统的电励磁电机相比，稀土永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高、电机的形状和尺寸灵活多样等显著优点。与应用传统钕铁硼永磁材料生产的稀土永磁电机相比，应用高性能钕铁硼永磁材料的新型稀土永磁电机体积更小、损耗更低，效率显著高于传统稀土永磁电机。 稀土永磁电机是一种高效节能产品，平均节电率高达10%以上，应用高性能钕铁硼永磁材料的稀土永磁电机的节电率可高达15%～20%。在风电机、压缩机等需要无极变频调速的场合，永磁变频调速节电率高达30%以上。国际电机节能的先进水平是风机自身运行效率一般在80%以上，系统运行效率在85%左右。而目前我国国产设备的本体设计效率为70%，系统运行效率不到30%，电源浪费十分严重。 据国际能源机构（IEA）2006年7月的工作报告，通过改善电动机效率结合变频调速可以节约大约7%的电能，其中大致有1/4～1/3是靠提高电动机效率来获得的。为协调各国能效分级标准，2006年，国际电工委员会（IEC）制定了一项能效标准IEC60034-30。
防弹陶瓷碳化硼的介绍 近四五十年来，随着科学技术的发展，原子能、火箭、燃气轮机等技术领域对材料提出了更高的要求，迫切需要比耐热合金更能承受高温、比普通陶瓷更能抵御化学腐蚀的材料。而某些陶瓷因为能满足这些要求，因此，这类陶瓷得到了迅速的发展。这些新发展起来的陶瓷，无论从原料、工艺或性能上均与传统陶瓷有很大的差异，被称为特种陶瓷。由于特种陶瓷具有许多独特的性能，潜力很大。而且制作特种陶瓷的主要原料在地球上储量丰富，价格便宜，容易得到。近20年来，各主要工业国家都十分注重特种陶瓷的开发和研究，形成世界性的“陶瓷热”，并取得了很大的进展。所以，特种陶瓷被誉为“万能陶瓷”，是21世纪最有发展前景的重要新材料之一。 碳化硼就是一种有着许多优良性能的重要特种陶瓷。碳化硼最早是在1858年被发现的，然后英国的Joly于1883年、法国的Moissan于1894年分别制备和认定了B3C、B6C。化学计量分子式为B4C的化合物直到1934年才被认知。随后，俄国学者提出了许多不同的碳－硼化合物分子式，但这些分子式未能得到确认。事实上，由B－C相图可以知道，碳－硼化合物有一个从B4.0C到B10.5C的很宽的均相区，在这个均相区内的物质习惯上通称为碳化硼，从20世纪50年代起，人们对碳化硼，尤其是对其结构、性能进行了大量的研究，取得了许多研究成果，推动了碳化硼制备和应用技术的长足发展。由于碳化硼具有其它材料不可比拟的优异性能，人们对碳化硼陶瓷的研究深度与力度不断加大，除高纯度、超细碳化硼粉体合成新方法不断涌现外，人们更多地致力于开展先进实用的成型工艺及烧结工艺技术研究，以使碳化硼制品能够在某些高技术领域实用化并进一步工业化生产。
中国超硬材料行业发展现状及问题 点击：20 日期：2008-11-18 15:09:05 我们金刚石方面也应该有硬件和软件之分，有人认为有了设备就会有优质粗颗粒金刚石，这是一种片面性的观念，是错误的。应该这么说：金刚石压机大型化与控制系统的精细化属于硬件部分；而组装设计、合成工艺及包括后部提纯、分选、鉴定、分类及标准等就是软件部分。这两者必须紧密结合起来，我们才能获得制品合用的真正优质产品。——方啸虎一个国家超硬材料应用的状态，体现了这个国家现代化工业的发展水平。中国改革开放三十年以来，由于工业化、现代化的建设不断获得进步，国民经济总量已成为全球第二的大国。当然人均GDP我国还是相当落后的，一般只有发达国家的10%左右，所以说中国的发展道路还很长！作为超硬材料行业，中国不仅是超硬材料生产大国，而且是超硬材料应用大国，这一趋势将会持续下去，超硬材料的发展也将会持续下去。 下面我们就超硬材料相关问题予以讨论。 1、基本情况 在这里希望行业首先要树立一个新的概念，即硬件与软件的概念，金刚石行业也应该有硬件和软件的关系问题。众所周知，计算机行业从来就是把硬件和软件这两部分作为两大问题分别展开工作的，所以其进步很快。我们金刚石行业也应该有硬件和软件之分。有人认为有了设备就会有优质粗颗粒金刚石，这是一种片面性的观念，是错误的。应该这么说：金刚石压机大型化与控制系统的精细化属于硬件部分；而组装设计、合成工艺及包括后部提纯、分选、鉴定、分类及标准等就是软件部分。这两者必须紧密结合起来，我们才能获得制品合用的真正优质产品。有人会说，这个问题我们始终如一地在做，但又应该指出：这个问题绝不是没有依据，因为行业里有少数工作者就是这样在强调这种片面性，所以必须这么提出，让同仁重视。同时，优质产品不见得都是强度越高越好，透明度越高越好，而应该是产品越适宜于应用越好。有了这个基本原则，我们就有了谈下面问题的基础。 1.1设备 1.1.1压机总量估计及趋势 目前国内的主要机型已经转为≥Φ500mm缸径的压机。当然有一部分Φ（400-800）mm 缸径压机转为生产聚晶、复合片及其它超硬材料产品，但已经失去其主力设备的功能和能力了。我国的主力机型压机总台数应该有4000-4500台，甚至更多。其分布以河南为主，其几个大型企业就已达3500台以上，其次有北京（含河北）、湖南、安徽、山东、江苏、浙江等。山东、安徽两省都有200台左右的规模企业。北京有数个企业都是数十台，有的企业下一步计划将更大。不为人知的浙江某地采用Φ600mm缸径（因为单缸设计压力大，相当一般说的Φ650mm缸径）的压机已经有30余台，第一期计划在50~100台。还应特别提到的，行业又有一专业厂上市，压机将会大幅增加，无疑将会成为行业产生新的竞争者。其它最少应达200~300台。 1.1.2进一步大型化与单缸高压力化 在我们讲≥Φ500mm缸径压机为我国压机主力设备的同时，可以指出在2008~2009年期间真正在生产的Φ500mm缸径的压机已经几乎没有了。而多数都是以Φ600~650mm缸径为发展方向，从目前情况看Φ600~650mm缸径压机将会越来越显示出它的优势。目前国内最大的压机是Φ700~750mm缸径压机。另外无工作缸的大型压机也会进一步完善后进入发展阶段，其工作缸径将会达1000~1500mm。尽管这两类型压机目前技术还不完全稳定，但有的企业已经开始稳定，这种发展趋势是不会逆转的。 在这里还要强调的是，单缸压力由100MPa提至120~125MPa也是可能的。据调研，已经有数百台在正常运行，它的投入产出比将会更加合理。这里关键是要解决一个理念问题，我们应该用全新的理论和经验来指导现在高速发展的现实。
第32卷第10期电子元件与材料V ol.32 No.10 2013年10月ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS Oct. 2013 我国钕铁硼永磁材料产业技术现状与发展趋势 钟明龙，刘徽平 （江西理工大学 工程研究院，江西 赣州 341000） 摘要: 简述了我国钕铁硼永磁材料产业技术现状，针对存在的高磁能积、高矫顽力、产品一致性好烧结钕铁硼磁体生产工艺不稳定以及各向异性粘结钕铁硼磁体产业化技术不成熟等问题，提出了可通过改善烧结钕铁硼制备工艺、开发耐高温高矫顽力烧结钕铁硼以及加大各向异性粘结钕铁硼产业化技术研究来提升我国钕铁硼永磁材料产业技术水平。 关键词:钕铁硼；烧结磁体；综述；粘结磁体；技术现状；发展趋势 doi: 10.3969/j.issn.1001-2028.2013.10.002 中图分类号: TM273 文献标识码:A 文章编号:1001-2028（2013）10-0006-04 Industrial technology situation and development trends of Nd-Fe-B permanent magnetic materials in China ZHONG Minglong, LIU Huiping (Research Institute, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, Jiangxi Province, China) Abstract: Industrial technology situation of Nd-Fe-B permanent magnetic materials in China are summarized. Aim at the problems such as the production process of sintered Nd-Fe-B permanent magnets with high (BH)max, high coercivity and good consistency is unstable, and anisotropic bonded Nd-Fe-B magnets industry technology is immature, a scheme for improving preparation process of sintered Nd-Fe-B, developing high Curie temperature, high coercivity new Nd-Fe-B magnetic and increasing anisotropic bonded Nd-Fe-B industrial technology research are proposed to enhance industrial technology level of Nd-Fe-B material in China. Key words: Nd-Fe-B; sintered magnets; review; bonded magnets; technology situation; development trends 20世纪80年代问世的钕铁硼永磁体具有磁能积高、体积小及质量轻等优点，是迄今为止性能价格比最佳的商品化磁性材料，亦因其优异的磁性能被誉为“磁王”。经过近三十年的努力，钕铁硼磁体的磁能积有了大幅提高，烧结钕铁硼磁体的磁能积由最初的280 kJ/m3(35 MGOe)[1]提高到目前的476.8 kJ/m3(59.6 MGOe)[2]；粘结钕铁硼磁体中，各向同性粘结钕铁硼磁体的磁能积为72~88 kJ/m3（9~11 MGOe）[3]，各向异性粘结钕铁硼磁体的磁能积已达200 kJ/m3(25 MGOe)[4]。钕铁硼磁体已在电子信息、机械、医疗以及国防等领域广泛应用。近年来，应用于新能源汽车、风能发电和变频空调等的稀土永磁电机产量因我国节能环保产业的快速发展而迅速增长[5-10]，给高性能钕铁硼永磁材料带来了巨大的市场需求。因此，厘清我国钕铁硼材料产业技术现状，对加强高性能烧结钕铁硼以及各向异性粘结钕铁硼永磁材料研究及其产业化技术开发具有非常重要的意义。 1钕铁硼磁体发展状况 全球钕铁硼产量在过去近三十年中取得了快速增长，由1983年的不足1吨增加到2010年的13.43万吨，其中我国的产量达10.8万吨，占全球钕铁硼总产量的80%。烧结钕铁硼磁体产量由2001年的1.25万吨，增加到2010年的12万吨，约占钕铁硼总产量90%，并在过去十年间保持年均26.5%的速率 综述 收稿日期：2013-07-27 通讯作者：钟明龙 基金项目：国家自然科学基金资助项目（No. 51264013）；江西理工大学博士启动基金资助项目（No. jxxjbs13017） 作者简介：刘徽平（1963－），男，江西兴国人，副教授，主要从事稀土合金的生产与分析研究，E-mail: cammjust@https://www.doczj.com/doc/d111640808.html, ； 钟明龙（1985－），男，江西南康人，博士，主要从事高性能稀土永磁材料的制备及应用研究，E-mail: memlzhong@https://www.doczj.com/doc/d111640808.html, 。网络出版时间：2013-09-27 09:39 网络出版地址： https://www.doczj.com/doc/d111640808.html,/kcms/detail/51.1241.TN.20130927.0939.008.html
. 中国碳化硼产业现状 一、碳化硼的性质及用途 从1893年研究所制造出碳化硼到现在已经有一百多年的历程，碳化硼从不被人们所熟悉到应用于多个领域，从电阻炉试验到电弧炉生产，从卧式炉冶炼演变成立式炉冶炼，从世界的需求量从几吨到几千吨，国内的产量也由几十吨/年发展到上万吨/年，碳化硼发展的如此迅速让硼行业刮目相看。碳化硼为黑色粉末，莫氏硬度9.36，微氏显微硬度49Gpa仅次于金刚石；粉末常用于硬质合金、宝石等硬质材料的磨削和抛光，具有非常高的研磨能力，是理想的最硬的人造磨料之一；碳化硼具有很好的化学稳定性，能抵抗酸、碱腐蚀，因而作为抗腐蚀材料制成耐酸、碱零部件；碳化硼耐高温，熔融温度高达2450℃是耐热制品和高级耐火材料的重要原料；碳化硼是高性能结构陶瓷和复相超硬、超高温陶瓷的原料，常制造成耐磨损喷砂嘴、水射流喷嘴、机械密封环、泥浆泵的柱塞、高温叶轮等；由于硬度高而密度为2.52g/cm3，所以其陶瓷制品也用于航天高级装备防护上，在直升飞机、防弹装甲、防弹衣、舰船涂层方面普遍应用；碳化硼具有良好的中子吸收性能，目前已广泛用于核工业原子能反应堆的屏敝板和中子吸收芯块。 由于碳化硼在机械研磨、耐火、化工、工程陶瓷、核工业和军事等不同领域方面应用，碳化硼质量也有一定的差别，它们的用量又在不断增加，因此批量生产的碳化硼不得不对其主要的原料硼酸提出不同的要求、从而开始了硼酸的选择使用。 二、我国碳化硼生产现状 我国现有的碳化硼生产厂主要分布在黑龙江的牡丹江、黑河、大连、内蒙古通辽等地。主要生产企业有大连金玛科技产业有限公司、牡丹江金钢钻碳化硼精细陶瓷有限公司等。据不完全的统计，国内现有碳化硼冶炼能力可达10000-12000吨/年，碳化硼加工能力不超过8000吨/年。实际上各厂都没有满负荷生产，现有的产品几乎一半外销。近几年碳化硼产量波动在国内年需求2400-3000吨和国外年需求3000-3500的水平，其中耐火材料和混合原料用量的比例远远大于研磨和工程陶瓷的用量。 国外碳化硼厂大都集中在经济发达的国家如美国、德国、日本等国家，由于国外对碳化硼冶炼和生产环境污染控制的要求格外严格，加上能源和人工费用昂贵，几乎都不再生产碳化硼。他们由原来的生产改为进口。2007-2008年度我国出口碳化硼约3500吨（分别约为亚
碳化硼 科技名词定义 中文名称：碳化硼 英文名称：boron carbide 定义：以碳化硼为主体的磨料。 应用学科： 机械工程（一级学科）；磨料磨具（二级学科）；磨料（三级学科） 百科名片 碳化硼（boron carbide ），又名一碳化四硼，分子式为B4C，通常为灰黑色粉末。俗称人造金刚石，是一种有很高硬度的硼化物。与酸、碱溶液不起反应，容易制造而且价格相对便宜。广泛应用于硬质材料的磨削、研磨、钻孔等。 目录 1简介管制信息 1名称 1化学式 1相对分子质量 1性状 1储存 1用途 1质检信息质检项目指标值 理化常数 物理化学性质 制备 1应用控制核裂变 1研磨材料 1涂层涂料 1喷嘴 1其他 包装及储存 简介 管制信息 本品不受管制
名称 中文名称：碳化硼英文别名：Boroncarbide，Tetraboroncarbide 化学式 B4C 相对分子质量 55.26 性状 坚硬黑色有光泽晶体。硬度比工业金刚石低，但比碳化硅高。与大多数陶器相比，易碎性较低。具有大的热能中子俘获截面。抗化学作用强。不受热氟化氢和硝酸的侵蚀。溶于熔化的碱中，不溶于水和酸。相对密度(d204)2.508～2.512。熔点2350℃。沸点3500℃。 储存 密封保存。 用途 防化学品陶器、耐磨工具制造。 质检信息质检项目指标值 质检项目项目指标值 含量(B4C) ≥90.0% 游离炭及三氧化二硼和其它杂质总量≤10.0% 理化常数 名称；碳化硼 IUPAC英文名Boron carbide 别名B4-C、B4C、黑钻石、一碳化四硼 CAS号12069-32-8 化学式B4C 摩尔质量55.255 g mol 外观黑色粉状 密度 2.52 g/cm （固） 熔点2350 °C (2623.15 K)
国内外从盐湖卤水中提锂工艺技术研究进展 * 刘元会1,2 邓天龙1* * (1.中国科学院青海盐湖研究所,西宁810008;2.中国科学院研究生院,北京100039) 摘 要:金属锂及其化合物在能源和新材料方面具有重大应用前景,盐湖卤水提锂将成为21世纪锂盐生产的主攻方向。本文综合分析了国内外盐湖卤水提锂的工艺技术,提出了盐湖卤水提锂的发展趋势。关键词:盐湖卤水 锂资源 提锂 碳酸锂 *资金项目:中国科学院/百人计划0项目(0560051057)资助。**通讯作者:邓天龙,E 2mail:tldeng@https://www.doczj.com/doc/d111640808.html, 。 Progresses on the Process and Technique of Lithium Recovery from Salt Lake Brines Around the World * LIU Yuanhui 1,2 DENG Tianlong 1* * (1.Qinghai Institute of Salt Lakes,Chinese Academy of Sciences,Xining 810008; 2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039) Abstr act:Metallic lithium and its compounds have bright prospects in the fields of energy sources and new materials.In t he new century,it will be a new approach to recover lithium from salt lake brines for the industr y of lithium salts.In the paper,the processes and techniques for lithium r ecovery from salt lake brines were synthetically analyzed,and the devel 2opmental trend for lithium separation from salt lake brines was also pointed out.Key words:salt lake br ine,lithium resources,lithium r ecovery,lithium carbonate 前言 自然界中的锂资源主要赋存于花岗伟晶岩型矿床、盐湖卤水、海水及地热水中。据统计,盐湖卤水锂资源储量约占锂资源总量的70~80%,因此盐湖卤水提锂将成为锂盐生产的主攻方向。近年来,智利的阿塔卡玛(Atacama)盐湖,美国的西尔斯(Sear 2les)湖,银峰(Silver Peak)湖地下卤水和阿根廷Hombe Muerto 盐湖,形成较强的生产能力。目前,全球从卤水中生产的锂盐产品(以碳酸锂计)已占锂产品总量的85%以上。 阿塔卡玛盐湖资源的开发是九十年代世界盐湖资源开发的典范之一。随着1997年智利敏萨尔公司对阿塔卡玛盐湖锂盐的成功开发,其碳酸锂产品以其质量好、成本低(<1000$/t Li 2CO 3不到),已占领了国际锂盐市场。近年来,我国逐步加强盐湖化工生产,但盐湖资源综合利用程度低、加之锂镁比高而被排放废弃,既造成了资源的浪费,也严重地制约了盐湖产业的发展。 纵观国内外从盐湖卤水中提取锂盐的工艺技术方法,归纳起来主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸 附法、碳化法、煅烧浸取法、许氏法和电渗析法等。其中沉淀法、萃取法、离子交换吸附法和碳化法研究得广泛深入,是主要的盐湖卤水提锂方法,从卤水中提取锂盐在工业上一般都是采用蒸发)结晶)沉淀法,该法的最终产品一般都是碳酸锂。本文针对国内外盐湖卤水提锂研究进展进行了归纳总结。 1 沉淀法 沉淀法从盐湖卤水中提锂包括碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法、水合硫酸锂结晶沉淀法以及最近出现的硼镁、硼锂共沉淀法等方法。1.1 碳酸盐沉淀法 碳酸盐沉淀法从盐湖卤水中提锂是最早研究并已在工业上应用的方法,该方法是将工业纯碱加入浓缩的盐湖卤水中使锂以碳酸锂形式析出。此法适宜于低镁锂比的盐湖卤水提锂。美国西尔斯湖、银峰锂矿及智利阿塔卡玛盐湖都采用此方法开发Li 2CO 3产品。Minsal 公司开发智利Atacama 盐湖卤水生产碳酸锂采取的工艺是:利用太阳能将卤水先后在氯化钠池和钾石盐池中沉淀出NaCl 和KCl, 第28卷2006年10月 第5期 69-75页 世界科技研究与发展 WORLD SCI 2TECH R&D Vol.28Oct.2006 No.5 pp.69-75
注射成形钕铁硼粘结磁体 研究的现状及前景 王旭波＊ 曲选辉 段柏华 (中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083) 摘 要: 论述了注射成形钕铁硼粘结磁体的特点及发展趋势,分析了其生产工艺中的四个关键因素,包括磁粉,粘结剂与耦联剂,注射过程,充磁过程,并对这四个关键因素的研究状况作了综合评述,认为今后对注射成形钕铁硼粘结磁体的研究开发将集中在四个主要的方面。关键词: 注射成形;钕铁硼粘结磁体;磁粉;粘结剂 Present status and future of research on bonded NdFeB magnets prepared by powder injection molding Wang X ubo ,Qu Xuanhui ,Duan Bohua (State Key L aboratory for Pow der M etallurgy ,Central South University ,Changsha 410083,China )Abstract :Trait and developing trend of bonded NdFeB magnets are discussed .F our key facto rs in production pro -cess are analysed ,including mag netic pow ders ,binders ,injectio n molding ,charging mag netism process .T he re -search on the four key factors is reviewed .It is believ ed that the study and development o f bonded NdF eB mag nets prepared by powder injection molding will focus on four main fields . Key words :injection molding ;bonded N dFeB mag net ;magnetic powder ;binder ＊王旭波(1979.11-),男,硕士,主要从事磁性材料注射成形的研究。电话:+86-731-8830203收稿日期:2001-12-14 1 前言 钕铁硼自1983年发明以来取得了迅速发展,这种强力磁体已成为人们日常生活中不可缺少的磁性材料,其应用迅速普及到电子学领域、情报信息领域、医疗领域。钕铁硼永磁材料已经成为信息产业和机电产业的基础性材料。 钕铁硼永磁材料可分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼,两者各有优缺点。烧结钕铁硼的磁性能较好,但生产工艺较为复杂,成本也相应较高。粘结钕铁硼磁体,虽然因粘结剂的加入使得磁性能降低了,但其具有批量生产容易,制造尺寸精确,易成形复杂形 状,比重轻,磁性能稳定等诸多优点,并且可以辐向多极化充磁,因此广泛应用于电子和医疗领域,近些年来其产量一直在高速增长。 粘结磁体目前主要有模压成形和注射成形两种成形工艺:模压成形工艺是将磁粉和粘结剂的混合物装入压机模腔内以一定压力压制,压制磁体于150～175℃温度固化;注射成形工艺是使加热的混合物通过流道进入模腔,在模腔中成形,冷却和硬化,一般粉末的装载量为70%。模压成形法制得的钕铁硼粘结磁体非磁性物质含量较低,因而磁性能较好,而注射成形钕铁硼磁体由于粘结剂的稀释,磁 第21卷第3期2003年6月 粉末冶金技术Powder M etallurgy Techonology Vol .21,No .3 Jun .2003
碳化硼原料(石墨） 石墨种类有很多，主要分天然的和人造的，天然的就是在地下经过变动造成的环境将含碳的物质石墨化，主要有：鳞片石墨，蠕状石墨，不定型石墨等。 人造石墨：是人为的将含碳物质进行石墨化而成的产品。 石墨质软，黑灰色；有油腻感，石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类。 1．致密结晶状石墨 致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显晶体肉眼可见。颗粒直径大于0．1毫米。晶体排列杂乱无章，呈致密块状构造。这种：石墨的特点是品位很高，一般含碳量为60～65％，有时达80～98％，但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。 2．鳞片石墨 石墨晶体呈鳞片状；这是在高强度的压力下变质而成的，有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿石的特点是品位不高，一般在2～3％，或10～25％之间。是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多磨多选可得高品位石墨精矿。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越；因此它的工业价值最大。 3．隐晶质石墨 隐品质石墨又称非晶质石墨或土状石墨，这种石墨的晶体直径一般小于1微米，是微晶石墨的集合体，只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状，缺乏光泽，润滑性也差。品位较高。一般的60～80％。少数高达90％以上。矿石可选性较差。 石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质： 1）耐高温型：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。 2）导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷. 3）润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。 4）化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。 5）可塑性：石墨的韧性好，可年成很薄的薄片。 6）抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。 另外要说明的石墨是碳的一种形态，它的层间距是可以被压缩的，石墨密封材料就是用石墨压制而成，它压缩了层间距，同时形态也发生改变，一般采用天然的可膨胀石墨加工制成。 钻石也是碳的一种形态，它与石墨之间的差别就是纯度，层间距和碳原子排列。
中国磁性材料产业现状及其发展展望(1) 摘要：磁性材料是各种电子产品主要的配套产品，无论是消费家电产品和工业类如计算机、通讯设备、汽车，以及国防工业均离不开磁性材料。当前，中国各种磁性材料的产量基本上世界第一，成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。中国磁性材料的中长期市场前景十分光明，中国的磁性材料产品在全球的地位必将进一步提高。必须加强科技创新力度、加强技术改造加强企业管理水平，调整产业结构和提高产品档次，使中国磁性材料从大国走向强国。本文着重从宏观角度分析了中国磁体产业整体情况，介绍了稀土永磁材料特别是中国钕铁硼烧结和粘结产业现状，以及中国新型的稀土永磁材料的研究开发情况，同时对我国磁体产业发展前景进行了预测和分析。 1 中国磁体产业的发展历程 目前，全球的经济已进入了一个信息时代，作为一种功能材料，磁性材料所占的地位越来越重要。当前主要的商品磁体共有4类：20世纪30年代开发的铝-镍-钴永磁；50年代初期开发的铁氧体磁体；60年代末开发的钐-钴磁体，包括第一代稀土永磁－SmCo5和第二代稀土永磁－Sm2Co17；80年代初开发的稀土永磁钕铁硼。而稀土永磁，特别是钕铁硼是磁性材料里最重要的一部分，在永磁材料中发展最快，平
均以每年10％的速度增长。中国磁体产业在中国的出现远较西方发达国家晚，起始期是1969年到1987年之间。因为当时的稀土永磁钐钴磁体的高成本、国内市场的需求量少，所以到八十年代初还没有形成自己的磁体工业。1987～1996的十年是中国磁体产业开始发展的第一阶段，其特点是起点低：由于投资小，设备简陋，生产设备基本完全是国产的，经营理念落后，仍局限于小生产的模式。 1997～20XX的五年是中国磁体产业发展的第二阶段，其特点是起点远高于前一阶段：投资强度大，引进一部分国外的先进技术设备，能够按先进的工艺路线组织生产，产品质量一般属中低档。 20XX年起，中国磁体产业的发展将进入第三阶段。企业建立的特点将是“三高”，即高起点、高投入、高回报：1）产品瞄准特定用途所需的高档磁体；投资规模巨大，引进整条先进生产线；2）按现代化管理的理念，组织集约式分段联营的大生产：磁体生产分为两段—母合金/粉料的生产和磁体制备，投资显著降低，效益则大为提高；3）按资本运作的规律运营，从而保证磁体产业较高的回报率。特别是有可能从国外引进最先进的或采用国产先进生产线，生产高档的磁体产品。 进入21世纪，发达国家的磁体生产由于成本过高，已难以为继，世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移，中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企
前言 本标准是根据碳化硼产品标准和客户对产品质量提出的要求将多年的实验验证结果，以标准规定的技术条件能满足产品质量的要求为前提，结合工业化碳化硼生产的实际而制订。它将原、辅材料的检查、分析方法整理归纳一起并入本标准之内形成切实可行的检测方法,使原、辅材料的检测规范化、标准化。本标准为避免标准版本更换而形成的工作不便，特将有关条款的内容详细叙述，尽量减少引用标准代号和条款编号。 本标准是由三个独立部分组成 一、碳化硼原、辅材料技术条件 二、碳化硼原、辅材料检验方法 三、碳化硼原、辅材料分析方法 本标准从实施之日起原有的碳化硼原、辅材料标准、碳化硼辅助材料检查方法、碳化硼原辅材料分析方法即告作废。 本标准由磨料公司提出。 本标准主要起草人:何贤良
碳化硼原、辅材料技术条件 1 范围 本标准规定了生产碳化硼所需的原、辅材料的种类、技术要求，以及检验方法。本标准适用于对生产碳化硼产品所用原、辅材料的控制。 2 生产碳化硼所用的原、辅助材料种类 2.1 原材料：硼酸、炭素材料（石墨、石油焦、炭黑） 2.2 辅助材料：石墨化电极、硫酸、钢球、筛网、分散剂。 3 技术条件(见表) 表１ 4 检验方法 入厂原、辅材料实施进货检验，检验的实施按下述规定执行。 4.1 原、辅材料粒径及尺寸按碳化硼原、辅材料检验方法的规定执行。 4.2 原、辅材料化学成份分析按碳化硼原、辅材料分析方法的规定执行。
碳化硼原、辅材料检验 1 范围 本标准规定了碳化硼原、辅材料外径尺寸、粒径等物理测定方法。 适用于碳化硼生产用原、辅材料的检测。 2 测定方法 2.1 硼酸 将手感松散无结块的硼酸100g,样品置于35目（500μm）筛上，用手拍击1min，当筛上物应为0视为合格。 2.2 炭素材料 将经过预粉碎的石墨或石油焦取100g，样品放置于10目（2000μm）筛上,用手拍击，允许混料使用的合格炭素材料筛上物应为0。 2.3 石墨电极 2.3.1 外观目测，表面无裂纹，粗细均匀，按10％比例随机用卷尺或钢板尺测量长度与外径。 2.3.2 电阻率的检测采用外委检测或按供方提供的检测报告为依据。 2.4 钢球 2.4.1 规格尺寸测定 在待检钢球中任意抽取10个以上钢球，用卡尺测量直径,要求80%试样尺寸偏差符合标准。当试样平均直径满足标准时，视为尺寸合格。 2.4.2 硬度:用洛氏硬度计检测 2.5 筛网 外观:网面平整、清洁、无跳丝、并丝、断丝,不得有机械损伤、锈蚀等现象,金属丝光滑无起皮、无裂纹. 测量工具:测量网孔尺寸选用钢板尺、游标卡尺或带分度值的显微镜. 网孔基本尺寸测量方法:网孔基本尺寸500mm以上可以测量连续分布10-30个网孔间距所占的长度. 网孔基本尺寸500mm以下可以测量10-3mm 长度上的网孔数.
钕铁硼生产操作规程 1、总则 钕铁硼永磁材料的制造工艺采纳的是粉末冶金工艺，整个生产过程特不繁琐，是一项要求特不细心的系统工程，为了规范生产秩序，严格操纵生产工艺，确保产品质量，特制定本操作规程。 2、生产工艺要紧流程 工段名称工序名称 1、原料预备 2、配料预备 2.1合金熔炼 3、坩埚的材料与制作
4、炉料填装 5、合金熔炼 6、边料加工 7、鄂破 2.2 8中碎 9、氢破（HD） 10、气流磨粉（JM）（抗氧化剂） 11、添加汽油，抗氧化剂 12、混合、分料 13、模具制作与安装 14、称料 2.3磁场取向 15、装粉入模 与成型 16、磁场取向 17、退磁、脱模 18、油压（冷等静压CIP） 2.4烧结及 19、装炉 热处理 20、烧结及热处理 21、出炉检测 2.5性能检测 22、样品加工
23、磁性测量 24、立磨 2.6加 25、双面磨 工 26、切片 27、无心磨 2.7分检、外观、公差、测表场 2.8包装、标识、规格、型号 2.9成品入库 3、生产过程操作规程 3.1合金熔炼 真空熔炼工序是将表面处理洁净，无氧化层。烘干后，组成的各种单质、合金原料在真空条件进行加热熔炼而制的钕铁硼合金。本工序要求得到的合金化学成份准确而均匀，有害杂质含量低，精细的柱状晶组织结构，无氧化，极少甚至无α-Fe相存在。 3.2设计合金成份
钕铁硼永磁合金成份可表达为： Rx Ty Bz a、R代表稀土金属元素：钕Nd、镨Pr、镝Dy、铽T b、钆Gd、钇Y。 b、T代表过渡金属元素：铁Fe、钴Co、铝Al、铜Cu、铌Nb、镓Ga、钒V、锆Zr等。 c、B代表硼。 3.3.有害杂质的操纵 要求所有原材料必须提供准确无误的材料分析单，必要时进行抽查外协检测。 依照我公司的情况，用边角料较多，需要检测时外协检测。 纯铁使用太原钢铁公司的DT4E纯铁。 3.4.原材料表面处理 3.4.1所用原材料纯铁和稀土金属必须将表面氧化层或其他污染物除掉，其他原料必须保证不被氧化。 3.4.2原材料表面处理设备 ○1切料机 ○2抛丸机 3.4.3切料机操作规程
国内盐湖卤水提取碳酸锂生产工艺及现状盐类和碳酸锂都是我国经济发展中必不可缺的物资，同时对我国的国防建设也具有非常重要现实意义。近年来，锂电子电子已经成为化学电源行业发展的热潮，由于它具有不含铅汞，自放电速率低，环保等优势，因此目前在电源行业得到了较为广泛的应用。我国作为一个锂资源丰富的国家，在盐湖，温泉水等资源中都含有大量锂资源，同时由于工业排放大量废水，导致有害离子的产生，所以加强对锂资源的研究是非常有必要的。据工作人员调查，将锂电子的电池广泛的应用在相应领域中，不仅可以降低资源成本，还可以更好的满足电源市场的需求，因此必须提高对卤水提取碳酸锂相关工作的研究，从而有效地解决我国而临的资源紧缺的问题。 1卤水提取中碳酸锂技术工艺分析 根据锂资源种类的不同可以将锂资源提取技术分为这两类:盐湖卤水提取和矿石提取。锂资源提取技术历史悠久，在工作人员的努力以及有关部门的大力支持下，目前碳酸锂的提取技术已经相对成熟，其操作工艺主要包括酸法，酸法还包括了醋酸钠法，氯化钠法，硫酸法等，但是从目前实际情况看来，在固体采矿过程中提取碳酸锂比较
复杂，必须经过粉碎，磨矿，焙烧等工作流程才可以顺利的获取可溶态碳酸锂化合物，同时在此项工作的进行中还需要消耗大量酸碱以及能量，并带来设备严重腐蚀问题。现阶段我国工业级市场，碳酸锂的价格为36000元/t左右，如果将锂灰石作为碳酸锂的提取材料，才可以将其资源成本控制在26000元/t，节约成本为10000元/t，由于不能更好地满足行业需求，所以需要加强对盐湖卤水获取碳酸锂资源的大力研究，使其成为卤水取锂工作的主流技术。 1.1沉淀法 这种方法是最早在工业得到应用的方法，其中主要包含了铝酸沉淀法，碳酸沉淀法，其中的碳酸沉淀法主要应用在工业生产过程中，这种方法的应用原理为:借助太阳能将蒸汽池中含有锂资源的卤水以自然蒸发的方式来进行浓缩，并进行拖硼酸化，并在锂含量得到标准，其浓度逐渐升高时，及时使用石灰将其中的镁除掉，最后将其以碳酸锂形式产生，并进行相应的干燥处理，成功得到碳酸锂产品。比如我国某研究学者也积极采用这种方法来进行碳酸锂的提取，从而发现这种方法具有一定的实效性，同时还具有反应速度快，准确度高等优势，因此将这种方法灵活的应用在碳酸锂产品的提取过程中可以取得更好
碳化硼材料研究进展 摘要: 综述了碳化硼粉末的合成方法、碳化硼复相陶瓷的种类及合成方法 ,并对其发展方向作了展望。 关键词：碳化硼；材料；研究；记载 1前言 碳化硼为菱面体结构，晶格属于D3d5- R3m空间点阵,晶格常数 a = 0. 519 nm , c = 1. 212 nm ,α = 66°18′,目前可被广泛接受的碳化硼模型是:B11C组成的二十面体和 C-B-C 链构成的菱面体结构。由于碳原子和硼原子半径相似，存在类质同相替代，所以碳化硼中的碳硼比并不固定，但多在1：4附近变化，且碳硼比= 1：4时碳 化硼的各项性能指标也最好。碳化硼中原子间共价键比超过90 %，这种特殊的结 合方式，使其具有具许多优良性能(参见表1)，如：①高熔点、高硬度、高模量，高温强度高（>30GPa），具有很强的耐磨能力；②密度小、③较低的膨胀系数； ④很高的热中子吸收能力；⑤具有热电性；⑥在具备良好的物理性能的同时具 有优越的抗化学侵蚀能力。 表1 碳化硼陶瓷的主要性能 Table1 Main properties of boron carbide ceramics 密度 gcm-3 熔点 ℃电阻率 X104Ω/m导热系数 W/mk 线性膨胀系数 X10-6/K 弹性模量 GPa 显微硬度 GPa 抗弯强度 MPa 抗压强度 GPa 热电性能 S/ m室温 2.52 2450 0.2~7 29 4.5 448 50 490 2854 140, 正是由于碳化硼自身的优异性能使碳化硼在耐火材料、耐磨材料、装甲防护、核 工业、航空航天等领域得到了广泛的应用。 2碳化硼粉末的制备 2.1碳化硼的合成 2.1.1碳热还原法 碳热还原法是指以碳为还原剂，还原硼酸或硼酐制备碳化硼的方法。反应方程式为： 2B2O3+7C==B4C+6CO(g)或4H3BO3+7C==B4C+6CO(g)+6H2O(g) 碳热还原法制备碳化硼时通常使用碳管炉和电弧炉。采用电弧炉作为合成设备时,由于电弧温度高、炉区温差大。在中心区部位温度可能超过碳化硼的熔点，使其 发生包晶分解，析出游离碳和其他高硼化合物；而远离中心区温度偏低，反应不 完全，残留有硼酐和碳。所以电弧炉中制得的碳化硼一般杂质含量偏高。碳管炉 作为合成设备时，反应在保护气氛或真空状态下进行，反应条件更容易控制，生 产的碳化硼质量会更高一些，但产量低、成本高不利于大规模生产。 碳热还原法原料成本低、设备简单、产量大是目前碳化硼工业化生产的主要方法。
钕铁硼工艺流程简介 1、原料准备及预处理： 工艺简介：对原材料进行称重、破碎、断料和除锈等预处理。 工艺设备：钢筋切断机、滚筒抛光机等 2、熔炼： 工艺简介：将经过预处理后的原材料镨钕、纯铁、硼铁等按照比例配料，加入真空熔炼炉中，在氩气保护下高温熔炼后进行甩带。使得产品成分均匀，结晶取向度高，组织一致性好，并且避免ɑ-Fe的生成。 工艺设备：真空熔炼速 3、氢爆： 工艺简介：氢爆（HD）工艺，是利用稀土金属间化合物的吸氢特性，将钕铁硼合金置于氢气环境下，氢气沿富钕相薄层进入合金，使之膨胀爆裂而破碎，沿富钕相层处开裂，保证了主相晶粒及富钕晶粒间界相的完整。HD工艺使得钕铁硼的甩片变得非常疏松，极大提高了气流磨的制粉效率，降低了生产成本。 工艺设备：真空氢处理炉 4、制粉： 工艺简介：气流磨制粉是采用物料自身的高速碰撞来粉碎，对磨室内壁无磨损，无污染，可以高效率地制备粉末。 工艺设备：气流磨 5、成型取向： 工艺简介：取向的作用是使混乱取向的粉未颗粒的易磁化方向c 轴转到同一个方向上来，从而获得最大的剩磁。压型的主要目的就是将粉未压制成一定形状与尺寸的压坏，同时尽可能保持在磁场取向中所获得的晶粒取向度。我们设计采用成型磁场压机和等静压机进行二
次成型，对于异形磁体，采用特殊的模具工装，直接成型，烧结后的磁体只需要进行稍微的表面处理即可投入使用，大大节省了材料和后续的加工成本。 工艺设备：磁场压机、等静压机 6、烧结： 工艺简介：烧结是使压坏在高温下发生一系列的物理化学变化，是一种简单廉价的可以改变材料微观结构以提高材料磁学性能的办法。烧结是材料的最后成型过程，对磁体的密度和微观结构有着极为重要的影响。 工艺设备：真空烧结炉 7、机械加工： 烧结之后得到的钕铁硼磁体均为毛坯，需要进一步机械加工以获得各种不同尺寸、大小和形状的产品。钕铁硼磁体由于比较脆，力学性能较差，一般只能采用磨削加工和切削加工。 工艺设备：平面磨床、双端面磨床、倒角机 8、表面处理： 工艺简介：对各种形状的稀土永磁体进行表面处理，例如电泳、镀锌、镍、镍铜镍及磷化等，以保证产品的外观和耐腐蚀特性。 9、成品检验和包装： 对产品的各种磁性能、耐腐蚀性能、高温性能等等进行检测，达标后进行包装，以满足客户的各种需求。