高性能Nd-Fe-B复合永磁材料微磁结构与矫顽力机制

钕铁硼磁性材料知识钕铁硼磁性材料是一种新型的稀土永磁材料，具有很高的磁性能。

它由稀土元素钕（Nd）、铁（Fe）和硼（B）组成，因此被称为钕铁硼磁性材料，简称NdFeB磁性材料。

钕铁硼磁性材料目前被广泛应用于电子、通信、电机、医疗、航空航天等领域，是现代工业中应用最广泛的一种永磁材料。

钕铁硼磁性材料具有很高的磁性能，最大磁能积（BHmax）高达400kJ/m³以上，是目前已知的磁性材料中磁能积最高的一种。

它还具有很高的矫顽力（Hci），通常可以达到1000-5000 kA/m，以及很高的剩余感应强度（Br），可达到1.2-1.4 T。

由于这些优异的磁性能，钕铁硼磁性材料在磁场传感器、磁力传动、磁体等领域有广泛的应用。

钕铁硼磁性材料的磁性能与其组织结构密切相关。

钕铁硼磁性材料通常由磁性相和非磁性相两部分组成。

磁性相主要由钕铁硼晶粒和少量的氧化物相组成，而非磁性相主要由钕铁硼晶粒之间的芯间相组成。

钕铁硼磁性材料的晶粒尺寸通常在1-10μm范围内，晶粒间的芯间相可以通过不同的处理方法来调节和控制，从而影响磁性能。

目前，钕铁硼磁性材料的制备方法主要包括烧结法和粉末冶金法。

烧结法是将经过球磨、压制、烧结等步骤制备成块材料的方法，可制备出高性能的大块钕铁硼磁性材料。

粉末冶金法是将粉末混合后进行球磨、压制、烧结等步骤制备成杆材料的方法，可制备出高性能的细晶钕铁硼磁性材料。

此外，还可以通过热轧、挤压、电镀等方法制备出具有特殊形状和尺寸的钕铁硼磁性材料。

钕铁硼磁性材料具有一些特殊的性质和应用。

首先，钕铁硼磁性材料具有很高的矫顽力和磁导率，可以在较小的磁场中产生较高的磁感应强度，因此在电机、发电机和传感器等领域有广泛的应用。

其次，钕铁硼磁性材料具有很高的热稳定性和耐腐蚀性，可以在高温和恶劣环境下保持较好的磁性能。

最后，钕铁硼磁性材料具有较低的密度和较高的力学强度，适合用于制备轻薄的磁体。

然而，钕铁硼磁性材料也存在一些问题。

钕铁硼永磁合金主相结构
钕铁硼永磁合金是一种具有高磁能积和优异磁性能的合金材料，由钕（Nd）、铁（Fe）和硼（B）三种元素组成。

其主相结构主要包括钕铁硼（Nd2Fe14B）、碳化物（such as NdFeB3C2）、钕铁硼二相（Nd2Fe17）等。

钕铁硼永磁合金的主相结构是钕铁硼（Nd2Fe14B）。

钕铁硼是一种典型的四方晶系结构，具有高磁能积、高剩磁和高矫顽力的特点。

其晶格结构由钕原子和铁硼原子交替排列而成，形成了类似于蜂窝状的结构。

这种结构使得钕铁硼具有优异的磁性能，能够产生强大的磁场和磁力。

钕铁硼永磁合金的主相结构中还存在一定量的碳化物（such as NdFeB3C2）。

碳化物是由碳（C）和铁（Fe）元素组成的化合物，它的存在对钕铁硼的磁性能有一定的影响。

过多的碳化物会降低合金的磁性能，而适量的碳化物可以提高合金的热稳定性和耐腐蚀性能。

钕铁硼永磁合金的主相结构中还存在钕铁硼二相（Nd2Fe17）。

钕铁硼二相是钕铁硼合金中的一个重要组成部分，它具有较高的矫顽力和剩磁，可以增强合金的磁性能。

钕铁硼二相的存在对合金的磁性能有着重要的影响。

钕铁硼永磁合金的主相结构主要包括钕铁硼、碳化物和钕铁硼二相。

这些相的存在和相互作用使得钕铁硼具有优异的磁性能，成为目前应用最为广泛的永磁材料之一。

钕铁硼永磁合金在电机、传感器、医疗器械等领域有着广泛的应用，对于推动科技进步和促进社会发展具有重要意义。

Nd-Fe-B/a-Fe双相纳米复合永磁材料的发展及研究进展摘要：简要分析稀土永磁材料的发展，及当前状况下nd-fe-b/a-fe双相纳米复合永磁材料的研究方向，对我国的稀土永磁材料展望。

关键词：稀土材料；永磁材料；nd-fe-b/a-fe；纳米复合永磁材料中图分类号tg1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）53-0049-021稀土永磁材料的发展概况稀土永磁材料是以稀土金属元素r（sm.nd.pr等）与过渡族金属tm（co.fe等）所形成的一类高性能永磁材料，通常以技术参量：最大磁能积、剩磁、磁感矫顽力、内禀矫顽力等来衡量该类物质的性能。

这些值越大，材料的性能越好，质量越高，而使用这类材料的磁性器件便可小型化、轻量化、高性能化。

它是20世纪60年代出现的新型金属永磁材料，其发展至今已经历了第一代smco5系（1:5型），第二代sm2co17系（2:17型）以及第三代nd-fe-b系稀土永磁材料。

由于前两代稀土永磁材料都含有地壳中的微量元素sm和战略储备物资co，因而这两种永磁体成本太高，应用推广受到很大的局限。

为了摆脱sm、co的束缚，降低磁体的成本，人们将研究的焦点转向成本低廉的稀土一铁基磁体的上，至此迈向了开发稀土一铁基磁体的新时代。

2 nd-fe-b/a-fe双相纳米复合永磁材料的研究进展为充分发挥纳米晶复合永磁材料高磁能积、高剩磁的优点，克服内禀矫顽力低的缺点，人们对如何改善nd2fel4b/α-fe相的组成、分布状态和晶粒大小等关键因素进行了大量的实验研究。

目前，制备纳米晶复合稀土永磁材料方法很多，其中熔体快淬法（mq法）是制备r2fel4b/α-fe系列纳米晶双相复合永磁材料使用的比较多，也是研究比较深入的一种工艺方法。

该工艺利用单辊真空熔体快淬设备冶炼母合金，然后真空快淬得到鳞片状薄带，其晶粒大小一般在30nm左右，经粉碎和适当热处理得到细小的粉末。

但是采用熔体快淬法制备的纳米复合永磁材料，由于快淬薄带冷却速度不均导致材料晶粒大小差异较大，进而影响了晶粒间的耦合作用使磁性能仍不太理想。

烧结高性能稀土钕铁硼磁体制备工艺分析发布时间：2021-03-17T02:25:00.395Z 来源：《中国科技人才》2021年第4期作者：张楠[导读] 现今，国外制造商具有生产N50，N52和N55品牌产品的能力，而我国的主要产品仍是N45以下的低档产品，产品的一致性和稳定性方面还存在很多问题。

甘肃稀土新材料股份有限公司甘肃白银 730922摘要：以钕铁硼（Nd-Fe-B）而言，其为第三代稀土永磁材料，存在着体积小，重量轻，磁通密度高，温度系数高和动态恢复特性好的特点。

它是迄今为止性价比最高的磁体，被称为“磁体之王”，广泛用于计算机行业和其他工业领域。

针对国产化设备制备高性能钕铁硼磁体产品一致性和稳定性不高这一行业焦点问题，以N52品牌磁体的生产过程为典型的测试示例，研究合金熔炼，氢破制粉，烧结和成型过程。

磁铁材料的关键控制参数会影响磁铁材料的微观结构和磁性能，总结其影响因素的一般规则，并对相关影响因素进行均衡的分析和讨论，然后提出总体思路和计划方案优化。

关键词：烧结高性能；钕铁硼磁；制备工艺1绪论现今，国外制造商具有生产N50，N52和N55品牌产品的能力，而我国的主要产品仍是N45以下的低档产品，产品的一致性和稳定性方面还存在很多问题。

为了解决这些问题，国内外许多学者进行了研究，并在切屑纺丝，氢气粉碎，气流粉碎和等静压等设备改进和技术创新方面取得了重大突破。

在上述研究的基础上，本文以国产设备为基础，通过新技术的应用和开发，制备出高性能的稀土永磁材料，从而提高了稀土资源的利用率，增加产品附加值，增强行业竞争力。

2试验方法2.1试验材料制备稀土永磁材料成分为：Pr Nd 30.7%（wt），B 0.97%（wt），Cu 0.15%（wt），Ga 0.20%（wt），Zr 0.10%（wt），Go 0.50%（wt），其余为高纯铁 Fe。

2.2试验工艺按比例称取原材料投入真空熔炼炉中进行熔炼，浇铸到冷却辊轮进行铸片。

烧结Nd-Fe-B永磁材料2009.3.21一. 磁性材料的分类1．金属磁性材料分为几大类，它们是如何划分的？金属磁性材料分为永磁材料、软磁材料二大类。

通常将内禀矫顽力大于0.8kA/m 的材料称为永磁材料，将内禀矫顽力小于0.8kA/m 的材料称为软磁材料。

二. 磁性材料的发展历程1. 1900年前后出现的淬火马氏体钢2. 1917年前后日本人发明了含有W、Cr、C的钴钢3. 1931年，日本人发明了铸造AlNiCo系永磁合金4. 1950年，磁铅石型钡铁氧体永磁材料BaM在荷兰Philips公司问世.5. 到1963年，又出现了锶铁氧体永磁SrM6. 1968年，荷兰Philips公司开发出了(BH)max高达144kJ/m3（18MGOe）的人们习惯上称之为第一代稀土（RE）永磁合金的SmCo5系永磁合金7.到1972年以后，(BH)max高达240kJ/m3（30MGOe）的第二代稀土永磁合金RE2Co17型化合物在日本问世.8.在1983年，第三代稀土永磁合金，号称磁王的NdFeB系永磁合金在前两代稀土永磁合金蓬勃发展的高潮中也在日本诞生.三．Nd-Fe-B烧结磁体的制作工艺在中国，通常的Nd-Fe-B烧结磁体制作工艺流程是：原材料检验----熔炼合金----制粉----取向压型-----烧结-----回火(时效)-----磁性能检测-----毛坯精磨-----掏内孔-----切割----半成品检验-----电镀-----成品检验-----包装入库（15~17天）四. 磁学基本术语1．永磁材料的磁性能包括哪些指标？永磁材料的主要磁性能指标是：剩磁( Jr, Br) 、矫顽力(bHc) 、内禀矫顽力(jHc) 、磁能积(BH)m。

我们通常所说的永磁材料的磁性能，指的就是这四项。

永磁材料的其它磁性能指标还有：居里温度( Tc) 、可工作温度( Tw) 、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(α,β) 、回复导磁率(μrec) 、退磁曲线方形度(μrec, Hk/jHc) 、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。