稀土永磁材料研究获重要成果

稀土永磁材料的研究进展应用物理学专业毕业设计毕业论文内蒙古科技大学本科毕业论文题目：稀土永磁材料的研究进展学生姓名：学院：物理科学与技术学院学号：专业：应用物理学班级：指导教师：二〇一一年六月摘要稀土永磁材料在国民经济中占有重要的地位。

本文从稀土永磁材料特点出发，介绍了稀土永磁材料发的相关发展应用，并进行了钕铁硼永磁体的粘结研究。

关键词：稀土永磁；粘结AbstractLanthanon permanent magnet is of importance in the country economy. In this paper, from characteristic of lanthanon permanent magnet, application and development are introduced, and stick investigation of NdFeB have been discussed.Keywords: Lanthanon permanent magnet; stick目录引言_______________________________________________________________ 51.稀土永磁材料的概要介绍 ____________________________________________ 52.十七种稀土元素 ____________________________________________________ 63.钕铁硼NdFeB_____________________________________________________ 64.日美等国的相关发展状况和我国稀土永磁材料发展展望 __________________ 7 4.1日美等国的相关发展状况______________________________________________ 74.2我国稀土永磁材料发展及展望__________________________________________ 85.钕铁硼永磁体的粘结研究 ____________________________________________ 8 5.1按要求配量__________________________________________________________ 9 5.2预估方案____________________________________________________________ 9 5.3检查效果，确认并验证最佳方案_______________________________________ 10结语______________________________________________________________ 11参考文献__________________________________________________________ 12致谢______________________________________________________________ 13引言稀土永磁材料作为一种重要的功能材料，已被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域，深入国民经济的方方面面，其产量与用量已成为衡量一个国家综合国力与国民经济发展水平的重要标志。

磁性材料研究进展：新型磁性材料的性能与应用探索引言磁性材料是一类具有特殊磁性性质的材料，广泛用于各个领域，如电子器件、磁存储、医学影像等。

随着科技的发展，对于磁性材料的性能和应用的需求也越来越高。

本文将着重介绍新型磁性材料的研究进展，包括其性能优势、实验准备及过程、以及在各个专业领域的应用。

一、新型磁性材料的性能优势新型磁性材料的研究旨在寻找具有更高磁性能、更低能耗、更广泛温度适应性和更好的稳定性的材料。

在物理学定律的指导下，我们可以通过磁性材料的化学组成、晶体结构等方面进行改进，以获得更好的性能。

一种被广泛研究的新型磁性材料是稀土永磁材料。

定律中磁动力学性质和永磁性质的关联可以指导我们设计稀土永磁材料，使其具有更高的剩磁和高矫顽力，以满足现代电子产品对磁性材料的需求。

同时，通过研究稀土磁性材料的自旋耦合机制和磁畴壁移动特性，我们还可以尝试设计出具有更低的翻转能耗和更高的翻转速度的材料。

二、实验准备及过程为了研究新型磁性材料的性能，我们需要进行一系列实验。

下面是一个基于磁畴壁移动的实验过程的详细解读。

1. 实验准备首先，我们需要选择合适的磁性材料样品。

在选择过程中，我们可以根据需要的性能参数来筛选出合适的样品，如剩余磁场、矫顽力和磁化曲线等。

接下来，我们需要准备一台高分辨率的磁力显微镜。

这种显微镜可以通过磁力探测器检测样品表面的磁场变化，并通过显微镜镜头对其进行放大和观察。

最后，我们需要一个外加磁场的装置。

这个装置可以提供一个稳定的外部磁场，以研究样品中磁畴壁的移动。

2. 实验过程在实验过程中，我们首先将样品放置在磁力显微镜中，并通过调整显微镜镜头的位置和焦距来获得最佳的观察效果。

然后，我们将外部磁场应用到样品上，以产生足够的磁场梯度，使磁畴壁得以移动。

在应用外部磁场后，我们可以观察到样品表面磁畴壁的移动。

通过显微镜镜头的放大和磁力探测器的信号，我们可以了解样品中磁畴壁的形态和移动速度。

同时，我们还可以通过改变外部磁场的方向和强度，来研究磁畴壁的响应行为。

科技成果——稀土永磁电机废旧磁体的绿色回收和高效再利用技术技术开发单位北京工业大学适用范围节能与环保成果简介针对稀土二次资源的绿色回收和高效再利用这一世界性难题，在科学与工程技术前沿开展系统、深入研究，取得突破性进展和成果，创造性地解决了稀土永磁电机废旧磁体的回收、高纯度稀土化合物提取、高性能再生磁体制备等关键技术、装备和产业化过程中的重大难题，实现了废旧磁体的绿色回收和高效再利用。

其中再生烧结钕铁硼永磁实现了大规模工业生产与全球销售应用。

本项目自主创新发明了利用重稀土及其化合物的纳米颗粒及超细粉通过掺杂烧结或表面渗镀的方法将废旧烧结磁体制备高性能再生烧结钕铁硼磁体的新技术；发明了高效去除树脂粘结剂的特种溶剂，利用溶剂溶胀法将废旧粘结磁体制备成高性能再生磁粉和粘结磁体，磁粉回收率大于99%；研发了基于“配合-沉淀”反应理论计算的选择性沉淀和萃取分离相结合回收钕铁硼废料的绿色环保核心技术，将废旧磁体碎屑制备成高纯度稀土化合物，总稀土回收率大于92%。

研发出上述各种再生稀土产品的制备工艺和专用装备、以及全套产业化技术。

建成了年处理100万台废旧稀土永磁电机的生产线、年处理500吨废旧磁体回收稀土氧化物生产线和全球首条年产500吨高性能再生烧结钕铁硼磁体的生产线。

项目授权中国发明专利13项，实用新型专利8项，公开中国发明专利4项。

主持制定了《再生钕铁硼永磁材料》国家标准1项，支持起草了工信部行业标准和湖北省地方标准各1项。

发表学术论文15篇，其中SCI收录10篇（含一区论文3篇）。

主要技术指标研制的系列再生稀土产品经中国计量科学研究院、国家有色金属及电子材料分析测试中心等权威检查机构检测：高纯度稀土氧化钕和氧化镝纯度分别达到99.9%和99.99%，再生钕铁硼烧结磁体和粘结磁体的主要磁性能指标均达到原始磁体95%以上。

其中，再生钕铁硼烧结磁体与同牌号原生磁体相比大幅缩减工艺流程，实现了节能减排，工业生产成品率达到99%以上，显著降低了磁体的制造成本，用户使用证明性能等同于同牌号原生磁体。

稀土元素的提取与利用研究进展稀土元素是一类具有特殊化学性质的元素，它们具有广泛的应用价值。

然而，由于其在地壳中的分布极为稀少，稀土元素的提取与利用一直是一个备受关注的课题。

在过去的几十年中，科学家们投入了大量的研究力量，不断探索稀土元素的提取和利用新技术。

本文将介绍一些稀土元素提取与利用的研究进展。

稀土元素的提取是利用物理或化学方法从矿石中分离出稀土元素的过程。

传统的提取方法主要包括盐酸浸取法、硫酸浸取法和氧化焙烧提取法。

这些方法操作简单，但有浪费资源和对环境造成一定的污染的缺陷。

近年来，研究人员开始探索新型提取技术。

例如，有学者发现通过有机溶剂浸取法，可以高效地提取出稀土元素，并减少了对环境的污染。

此外，离子液体提取技术也得到了广泛的关注。

离子液体是一种特殊的液体，其具有较低的蒸汽压和优良的热稳定性，因此具有很大的潜力用于稀土元素的提取。

研究人员发现，通过调整离子液体的配方和工艺条件，可以实现高效的稀土元素提取和分离。

稀土元素的利用也是一个重要的研究方向。

稀土元素具有多种特殊的物理和化学性质，使其在许多领域具有广泛的应用。

其中，稀土永磁材料是最为知名的应用之一。

稀土永磁材料具有高磁导率和优良的磁性能，在电子产品、汽车和能源领域有着广泛的应用。

然而，传统的稀土永磁材料主要依赖于稀土元素的混合和冶炼制备，不仅成本高昂，而且对环境造成了一定的污染。

因此，研究人员开始探索新型稀土永磁材料的制备方法。

例如，有学者发现通过较低的气相沉积温度和特定的稀土元素配比，可以制备出具有优异磁性的稀土永磁材料。

此外，研究人员还发现，通过合成稀土纳米颗粒，可以获得具有优异磁性的材料。

除了永磁材料外，稀土元素在光电材料、催化剂和生物医药等领域也有着重要的应用。

例如，稀土元素在光电材料中被用于制备发光二极管和液晶显示器，其发光性能和发光颜色可以通过调整稀土元素的组成和配比来实现。

此外，稀土元素还被广泛应用于催化领域。

研究人员发现，稀土元素可以作为催化剂，用于提高化学反应的转化率和选择性。

稀土永磁（NdFeB）的发展历史回顾稀土永磁（NdFeB）的发展历史回顾稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料，它比十九世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍，比铁氧体、铝镍钴性能优越得多，比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍。

由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生，所以稀土永磁材料一出现，立即引起各国的极大重视，发展极为迅速。

我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际先进水平。

现在稀土永磁材料已成为电子技术通讯中的重要材料，用在人造卫星，雷达等方面的行波管、环行器中以及微型电机、微型录音机、航空仪器、电子手表、地震仪和其它一些电子仪器上。

目前稀土永磁应用已渗透到汽车、家用电器、电子仪表、核磁共振成像仪、音响设备、微特电机、移动电话等方面。

在医疗方面，运用稀土永磁材料进行“磁穴疗法”，使得疗效大为提高，从而促进了“磁穴疗法”的迅速推广。

在应用稀土的各个领域中，稀土永磁材料是发展速度最快的一个。

它不仅给稀土产业的发展带来巨大的推动力，也对许多相关产业产生相当深远的影响。

稀土永磁分钐钴（SmCo）永磁体和钕铁硼（NdFeB）系永磁体，其中SmCo磁体的磁能积在15～30MGOe之间，NdFeB系永磁体的磁能积在27～50MGOe之间，被称为“永磁王”，是目前磁性最高的永磁材料。

钐钴永磁体，尽管其磁性能优异，但含有储量稀少的稀土金属钐和稀缺、昂贵的战略金属钴，因此，它的发展受到了很大限制。

随着计算机、通讯等产业的发展，稀土永磁特别是NdFeB永磁产业得到了飞速发展，从而促进了稀土行业的发展，所以了解稀土永磁的发展对我们今后稀土行业的发展方向有着极其重要的作用。

1、1983年9月16—18日在北京由中国稀土学会主办的“第七届国际稀土钴永磁及其应用会议“上，日本住友特种金属株式会社宣布了发现新的高磁能级稀土永磁材料----钕铁硼永磁体，引起轰动。

稀土永磁材料国家重点实验室获批稀土永磁材料国家重点实验室是近日在我国获得了批准成立的重要科研机构。

稀土永磁材料是一类关键性的功能材料，应用范围广泛，包括电力、交通、信息技术、军事等各个领域。

稀土永磁材料国家重点实验室的成立，将对我国材料科学与工程领域的研究和发展起到积极而深远的推动作用。

稀土永磁材料是一类由稀土元素和铁、钴、硼等基本元素组成的特殊合金材料。

其特殊的晶格结构和微观组织使其具备较高的磁性能，可以产生强大的磁力。

稀土永磁材料的广泛应用，得益于其高磁能积、高磁饱和磁化强度和优异的磁滞回线等特性。

因此，稀土永磁材料在电机、传感器、磁盘存储器、手机、电动汽车等领域有着不可替代的重要作用。

稀土永磁材料国家重点实验室的建立，是基于我国在稀土永磁材料研究和应用方面的现状和需求。

我国是最早进行稀土永磁材料研究的国家之一，拥有丰富的稀土矿资源，是全球最大的稀土产出和消费国。

然而，由于长期以来在稀土永磁材料领域的重要技术和研究成果受到国际市场垄断和专利限制的影响，我国在该领域的核心技术和市场竞争力相对较弱。

因此，稀土永磁材料国家重点实验室的成立，将有助于我国加快稀土永磁材料研究和产业化的步伐，提高我国在该领域的核心技术创新能力和市场竞争力。

稀土永磁材料国家重点实验室的成立，将对我国在稀土永磁材料研究、开发和产业化方面起到积极的推动作用。

首先，该实验室将集中优势力量，整合稀土永磁材料领域的相关资源和人才，促进科研机构、高校、企业等各方面的协同创新。

其次，该实验室将通过研究和开发创新的稀土永磁材料制备技术、物性研究和应用开发等方面的工作，提升我国在稀土永磁材料领域的核心竞争力。

最后，该实验室将促进我国在稀土永磁材料领域的产业化进程，推动我国稀土永磁材料产业的升级和发展，提高我国在全球稀土永磁材料市场的地位和话语权。

总的来说，稀土永磁材料国家重点实验室的成立是我国在稀土永磁材料领域迈出的重要一步，也是我国材料科学与工程领域发展的重要里程碑。

烧结钕铁硼技术研发及产业化项目1.引言1.1 概述烧结钕铁硼是一种稀土永磁材料，具有高磁能积、高剩磁和高矫顽力等优良性能，广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。

然而，烧结钕铁硼的技术研发和产业化项目一直备受关注。

本文将对烧结钕铁硼技术研发及产业化项目进行详细介绍和分析。

在磁性材料领域，烧结钕铁硼以其卓越的性能和广泛的应用范围而闻名。

其具有极高的磁能积，可以产生强大的磁场，在电机和发电机等领域有着重要的应用。

此外，烧结钕铁硼还具有高剩磁和高矫顽力的特点，可以存储更多的磁能，并能够在外部磁场的作用下保持较稳定的磁性。

为了进一步提高烧结钕铁硼的性能和应用范围，许多科研机构和企业已经展开了广泛的技术研发工作。

通过改进材料的配方、优化烧结工艺和加强材料的微观结构控制，研发人员致力于提高烧结钕铁硼的磁性能和稳定性，以适应各种特定的应用需求。

与此同时，烧结钕铁硼技术的产业化项目也得到了广泛的关注和支持。

在产业化过程中，研发人员不仅需要满足产品的高性能和高质量需求，还需要考虑成本控制和大规模生产的难题。

因此，研发人员需要与生产企业密切合作，加强技术转化和工程化应用，以实现烧结钕铁硼技术的商业化和市场化。

本文将对烧结钕铁硼技术的研发和产业化项目进行综合阐述。

首先，我们将介绍烧结钕铁硼技术的基本原理和特点，以及目前研发所取得的成果。

然后，我们将重点关注烧结钕铁硼技术的产业化项目，从技术转化到工程应用，从成本控制到市场开拓，全面探讨烧结钕铁硼技术的商业化路径和发展趋势。

通过对烧结钕铁硼技术研发及产业化项目的深入探讨，我们可以更好地理解其在科技创新和产业发展中的重要性和潜力。

同时，我们也可以为相关研究人员和企业提供有益的参考和指导，促进烧结钕铁硼技术的进一步发展和应用。

在未来的发展中，烧结钕铁硼技术有望在各个领域发挥更重要的作用，为社会经济的可持续发展做出更大的贡献。

1.2 文章结构文章结构部分主要描述了整篇文章的分章节内容和组织结构。

稀土永磁材料的制备与性能研究稀土永磁材料是一类具有高磁性和稀土元素组成的材料。

这种材料在现代工业生产中具有重要的应用价值，例如电机、发电机、计算机硬盘驱动器、磁记录媒介等领域。

从过去十年来的研究情况来看，稀土永磁材料在新型电力、磁性存储和信息传输中的应用前景越来越受到重视。

本文将介绍稀土永磁材料的制备方法和研究进展，以及其性能的研究。

一、稀土永磁材料的制备方法目前，最常用的稀土永磁材料制备方法包括溶液共沉淀法、溶胶-凝胶法、电弧溅射法、快速凝固等方法。

1.溶液共沉淀法溶液共沉淀法是一种常用的制备稀土永磁材料的方法，其基本原理是将稀土元素的盐溶液、氨水等混合物，通过调节溶液的pH值，使其析出氢氧化物沉淀。

然后，将沉淀物进行退火处理，得到所需的稀土永磁材料。

2.溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法也是一种常用的制备稀土永磁材料的方法。

该方法的基本原理是将稀土离子及其复合氧化物在水热或溶液条件下形成溶胶，并通过煅烧处理将其转化为纯稀土永磁材料。

3.电弧溅射法电弧溅射法是一种依靠高能粒子轰击靶材来完成薄膜沉积的技术。

通过将稀土元素或其化合物制成靶材，并在惰性气体或真空环境下进行电弧溅射。

粒子与气体相互碰撞与溅射后，被固定在基板上，形成稀土永磁材料薄膜。

4.快速凝固法快速凝固法是指在极短的时间内使液态材料迅速冷却而获得非晶态或超细晶粒材料的制备技术。

稀土永磁材料的快速凝固可采用多种方法，如溅射、等离子体、激光光热等方式。

通过控制冷却速度和材料成分等因素，制备出具有优异性能的稀土永磁材料。

二、稀土永磁材料的研究进展目前，稀土永磁材料的研究进展主要表现在以下几个方面。

1. 材料优化为了实现稀土永磁材料的应用，需要进一步优化其性能。

例如，提高材料的磁饱和度和磁能积，增强材料的耐腐蚀性能，提高抗氧化性能等。

同时，还需要对其晶体结构和磁性能进行深入的研究，为优化设计提供必要的数据。

2. 多相复合材料多相复合材料是指由两个或以上的不同材料相组成的材料，其制备方法包括沉积、混合等多种。

稀土永磁材料的技术进步和产业发展摘要：近年来，烧结钕铁硼生产技术一直在不断进步，晶界扩散、晶界调控等工艺被普遍采用，晶粒细化技术正在推进；靶式气流磨在生产中开始使用，自动成形、自动检测和自动充磁等也有很大提高。

随着烧结钕铁硼在高性能电机中日益广泛的应用，高磁能积且高工作温度磁体成为研发的核心目标，成果显著。

为了促进稀土元素平衡利用、降低磁体成本，高丰度稀土烧结磁体研发也取得重大突破。

粘结磁体方面，国产各向同性快淬钕铁硼磁粉的产量增长迅速，钐铁氮磁粉量产也初具规模，各向异性HDDR钕铁硼磁粉已可批量生产，各向异性粘结磁体正在开发之中。

自本世纪以来，全球钕铁硼产业在中国的带动下持续放量增长。

2002～2017十五年期间，我国和全球烧结钕铁硼产量的年平均增长率分别为17.8%和14.5%，粘结钕铁硼产量的年平均增长率分别为10.1%和5.6%。

2017年，全球稀土永磁材料的成品产量为13.1万吨，其中烧结钕铁硼磁体占91.4%，粘结钕铁硼磁体占6.7%，热压/热变形钕铁硼磁体占0.6%，烧结钐钴磁体仅占1.3%。

关键词：稀土；永磁材料；钕铁硼；钐钴；烧结；粘结；快淬1 前言世界上磁性最强的稀土永磁材料被广泛地应用于信息通讯、消费电子、节能家电、风力发电、新能源汽车、人工智能及航空航天等许多领域，已经成为生产和生活中不可或缺的重要功能材料[1]。

自从1967年第一块YCo5永磁体问世[2]，稀土永磁家族中1968年出现了第一代1∶5型Sm-Co永磁体[3]，1977年出现了第二代2∶17型Sm-Co永磁体[4]，1983年又出现了第三代稀土永磁材料—钕铁硼磁体[5,6]。

钕铁硼磁体最大磁能积的理论极限值为64 MGOe，2006年实验室样品已达到59.6 MGOe[7]，工业产品已超过55 MGOe。

自1983年被发现的三十五年以来，钕铁硼一直是当今世界上磁性最强的永磁材料。

由于制备方法不同，钕铁硼材料主要分为烧结、粘结和热压/热变形磁体3大类。