烧结钕铁硼的研究与应用进展
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烧结钕铁硼永磁材料
烧结钕铁硼永磁材料是一种重要的永磁材料,具有优异的磁性能和广泛的应用
前景。
它由钕铁硼微粉和一定量的添加剂经过混合、压制、烧结等工艺制成,具有高能积、高矫顽力和良好的抗腐蚀性能。
本文将从材料组成、制备工艺、磁性能和应用领域等方面对烧结钕铁硼永磁材料进行详细介绍。
烧结钕铁硼永磁材料的主要组成是钕铁硼微粉和添加剂。
钕铁硼微粉是该材料
的主要成分,其磁性能决定了烧结钕铁硼永磁材料的性能优劣。
添加剂的种类和含量对材料的磁性能、力学性能和耐腐蚀性能等都有重要影响,因此在制备过程中需要严格控制添加剂的种类和含量。
制备工艺是影响烧结钕铁硼永磁材料性能的重要因素之一。
制备工艺包括原料
的选择和处理、混合、压制、烧结等多个环节。
其中,烧结是制备过程中最关键的环节,直接影响着材料的磁性能和力学性能。
因此,优化烧结工艺对提高烧结钕铁硼永磁材料的性能至关重要。
烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能,包括高能积、高矫顽力、良好的抗磨
损性能等。
这使得它在电机、仪器仪表、汽车、航空航天等领域有着广泛的应用。
在电机领域,烧结钕铁硼永磁材料可以大大提高电机的功率密度和效率,使得电机在小型化、轻量化方面有了更大的突破。
在航空航天领域,烧结钕铁硼永磁材料的高矫顽力和抗磨损性能使得它成为航空发动机中的理想材料。
综上所述,烧结钕铁硼永磁材料具有重要的应用价值和广阔的市场前景。
通过
优化材料组成、制备工艺和应用技术,可以进一步提高烧结钕铁硼永磁材料的性能,拓展其在更多领域的应用,推动永磁材料技术的发展和进步。
烧结钕铁硼粘胶的作用概述说明以及解释1. 引言1.1 概述烧结钕铁硼粘胶是一种在电机制造领域广泛应用的材料,在许多其他行业也具有重要作用。
通过混合粉末和添加特定成分,烧结钕铁硼粘胶可以制备出高性能的磁性材料,具有良好的力学强度和磁性能。
1.2 文章结构本文将以以下方式组织:首先,我们将介绍烧结钕铁硼粘胶及其制备过程;接着,我们将详细探讨该材料在电机制造领域的应用案例,并概述其在其他行业中的应用情况;然后,我们将解释烧结钕铁硼粘胶的作用机理和效果,从分子级别对其进行解析和分析,并阐明其对硬磁性能和其他物理特性的影响;最后,我们将总结该粘胶的重要作用和意义,并展望其未来发展前景,并提出改进工艺或技术的建议。
1.3 目的本文旨在全面介绍烧结钕铁硼粘胶及其作用机理,在此基础上探讨其实际应用中的意义和价值,为相关领域的研究人员和工程师提供参考和指导。
同时,通过对烧结钕铁硼粘胶未来发展前景的展望,可以促进该材料在更多领域的应用推广,并为其相关工艺或技术改进提供启示。
2. 烧结钕铁硼粘胶的作用:2.1 什么是烧结钕铁硼粘胶烧结钕铁硼粘胶是一种在磁性材料加工中广泛使用的黏合剂。
它由高分子聚合物、溶剂和特定的填料组成。
该粘胶主要用于将钕铁硼磁体中不同形状和尺寸的磁粉颗粒黏合在一起,并且能够抵抗高温和腐蚀。
2.2 烧结钕铁硼粘胶的生产过程及原理烧结钕铁硼粘胶的生产过程包括溶剂混合、高分子聚合物与填料混合、搅拌和除泡等步骤。
首先,选择适当的溶剂并与高分子聚合物相溶,然后将所需填料添加到溶液中,使其均匀分散。
接下来,通过搅拌和除泡处理来排除气泡并提供充足的流动性。
最后,将得到的黏稠液体通过喷涂、刷涂或浸渍等方式应用到待黏合材料上,并在一定温度和压力下进行固化。
2.3 烧结钕铁硼粘胶在实际应用中的作用和意义烧结钕铁硼粘胶在磁体制造中起着关键的作用。
它具有以下几个方面的重要作用和意义:首先,烧结钕铁硼粘胶可以将磁性颗粒牢固地黏合在一起,形成坚固的磁体。
钕铁硼永磁材料的研究进展及共28页文档钕铁硼(NdFeB)永磁材料是目前商业化程度最高的永磁材料之一,具有优异的磁性能和广泛的应用前景。
钕铁硼磁体以其高矫顽力、高磁能积和良好的抗腐蚀性能而备受关注。
以下是钕铁硼永磁材料研究的一些最新进展。
首先,钕铁硼磁体组织和显微结构的控制是提高其性能的重要途径之一、通过调控氧含量、烧结温度和烧结时间等参数,可以控制钕铁硼磁体的晶粒长大和晶界微观结构,从而获得更高的磁性能。
此外,引入适量的添加剂,如镁、铝、硅等,也能够改善钕铁硼磁体的微观结构和磁性能。
其次,纳米结构在钕铁硼永磁材料研究中也占据重要的位置。
纳米颗粒的制备方法包括溶胶凝胶法、化学沉淀法、球磨法等。
纳米颗粒具有较高的自旋翻转能量和较低的磁晶各向异性,能够显著提高材料的矫顽力和磁能积。
因此,钕铁硼纳米材料在高性能磁体、磁力传感器和磁记录器等领域有着广阔的应用前景。
此外,磁化逆冲过程和磁化机制的研究也是钕铁硼永磁材料研究的热点之一、通过磁化逆冲过程的研究,可以深入了解材料的磁化行为和磁性能退化机制,并为提高钕铁硼磁体的温度稳定性和抗辐照性能提供参考。
此外,开展对单晶和多晶钕铁硼磁体在不同磁场和温度下的磁化机制研究,对于解决钕铁硼磁体在实际应用中的损耗问题也具有重要意义。
最后,环境友好型钕铁硼磁体的研究也备受关注。
由于传统的钕铁硼磁体中添加了大量的稀土元素和有毒元素,对环境造成了严重的污染。
因此,研究人员致力于开发环境友好型钕铁硼磁体,通过优化晶界和添加替代元素,实现钕铁硼磁体的非稀土化和降低有毒元素的含量。
综上所述,钕铁硼永磁材料的研究在制备工艺、材料结构、磁性能和环境友好性等方面都有了长足的进展。
随着对材料微观结构和磁化机制的深入研究,钕铁硼磁体的性能将进一步提高,应用领域也将进一步扩展。
烧结钕铁硼稀土永磁新材料
烧结钕铁硼(NdFeB)稀土永磁新材料是一种具有高磁能积和良好磁性能的材料,由稀土元素钕(Nd)、铁(Fe)和硼(B)组成。
这种材料由于其优异的磁性能而在现代工业和科技领域中得到广泛应用。
首先,让我们从化学组成角度来看。
烧结钕铁硼稀土永磁新材料主要由钕、铁和硼组成。
其中,钕是一种稀土元素,具有较强的磁性;铁是一种常见的金属元素,而硼则是一种非金属元素,它们的结合使得该材料具有良好的磁性能。
其次,从物理性能来看,烧结钕铁硼稀土永磁新材料具有高磁能积、较高的矫顽力和良好的抗腐蚀性能。
这使得它在电机、传感器、磁性分选、声学器件等领域有着广泛的应用。
再者,从制备工艺来看,烧结钕铁硼稀土永磁新材料通常采用粉末冶金工艺,通过混合、压制和烧结等步骤制备而成。
这种工艺能够确保材料具有均匀的化学成分和微观结构,从而保证了材料的稳定性和可靠性。
此外,烧结钕铁硼稀土永磁新材料还具有一定的应用前景和发
展潜力。
随着新能源汽车、风力发电和电子产品等行业的快速发展,对高性能永磁材料的需求不断增加,烧结钕铁硼稀土永磁新材料有
望在这些领域发挥重要作用。
综上所述,烧结钕铁硼稀土永磁新材料具有重要的科学意义和
广阔的应用前景,它在现代工业和科技领域中发挥着重要作用,对
于推动相关领域的发展具有重要意义。
双合金法制备高性能烧结钕铁硼工艺研究随着钕铁硼永磁材料的广泛应用,制备高性能的烧结钕铁硼材料成为了研究的焦点之一。
双合金法是一种常用的制备高性能烧结钕铁硼材料的工艺,本文将对其进行研究。
首先,介绍双合金法的基本原理。
双合金法是指将铁和钕两种金属制备成两个合金,然后将两个合金混合,再进行烧结制备成烧结钕铁硼材料。
这种方法的优点是可以提高材料的氧化抗性和磁性能,并且相对于其他制备方法更加简单和经济。
在具体的实验中,首先需要选择合适的铁和钕合金。
一般来说,铁合金需要具备高熔点和良好的磁性能,而钕合金需要具备高钕含量和低内禀矫顽力。
常用的铁合金有铁-铝合金和铁-硅合金,常用的钕合金有钕铁合金。
接下来,需要制备铁和钕两种合金。
首先,将铁粉和适量的铝或硅粉混合,并通过高温烧结或高能球磨制备成铁-铝或铁-硅合金。
然后,将钕粉和适量的铁粉混合,并通过溶剂热处理或氢化还原制备成钕铁合金。
制备的合金需要保持细小的颗粒大小和均匀的组织结构,以提高磁性能。
最后,将铁合金和钕合金混合,并进行烧结制备烧结钕铁硼材料。
烧结过程需要控制合金的配比、烧结温度和烧结时间。
合金的配比需要根据所需的磁性能和力学性能来确定,一般来说,钕含量的增加可以提高材料的磁性能,但也会降低材料的力学性能。
烧结温度和烧结时间需要根据合金的熔点和烧结过程中的扩散速率来确定,一般来说,较高的烧结温度和较长的烧结时间可以提高材料的密度和磁性能。
通过以上步骤,可以制备出高性能的烧结钕铁硼材料。
该材料具有较高的磁矩和矫顽力,良好的耐腐蚀性和热稳定性,适用于各种电子设备和汽车领域。
双合金法是一种简单、可行的制备烧结钕铁硼材料的工艺,对于材料的研究和应用具有重要意义。
双合金法制备高性能烧结钕铁硼材料是一项具有重要意义的研究课题。
钕铁硼永磁材料具有较高的磁性能,广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。
然而,钕铁硼材料的制备过程中存在一些挑战,如材料的氧化易性、烧结过程中的退火和磁性能调控等。
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。
烧结钕铁硼永磁材料烧结钕铁硼永磁材料是一种重要的电子信息材料,其具有优异的磁性能、低损耗、稳定的介电常数以及良好的力学性能。
它是由钕、铁、硼三种元素组成,通过烧结工艺制备而成。
烧结钕铁硼永磁材料中,钕是主要合金元素,占主要比例,是材料的结构基质,影响了材料的结构、物理性能和机械性能。
它具有优异的磁性能,可以达到30-50mT的饱和磁化强度,使得烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能。
铁是烧结钕铁硼永磁材料的辅助元素,它可以减少钕的熔点,使得烧结钕铁硼永磁材料的制备更加简单、快速。
此外,铁还能改变烧结钕铁硼永磁材料的磁性能,使得在低温时材料的磁性能不易受到影响,使得材料具有更高的稳定性。
硼是烧结钕铁硼永磁材料中的稀土元素,具有优异的介电性能。
它能够放置在钕和铁之间,形成一个富含硼的界面,使得烧结钕铁硼永磁材料的介电常数更低,使得材料的电性能也更优。
此外,硼还能够改善烧结钕铁硼永磁材料的力学性能,使得材料具有更高的抗拉强度、抗压强度和塑性。
烧结钕铁硼永磁材料是一种具有优异性能的新型材料,在电子、航空航天、计算机等领域具有广泛的应用前景。
烧结钕铁硼永磁材料的制备工艺相对比较简单,具有较高的烧结效率,具有可靠的成型性能,因此,在电子信息材料的领域得到了大量的应用。
首先,烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能,可以达到30-50mT的饱和磁化强度,对电子信息材料的磁性能要求较高的应用有着重要的作用。
此外,烧结钕铁硼永磁材料的低损耗有助于提高电子信息材料的功率效率。
此外,烧结钕铁硼永磁材料还具有稳定的介电常数,可以满足电子信息材料对介电常数的要求。
最后,烧结钕铁硼永磁材料还具有良好的力学性能,可以满足电子信息材料对力学性能的要求。
综上所述,烧结钕铁硼永磁材料是一种具有优良性能的电子信息材料,具有优异的磁性能、低损耗、稳定的介电常数以及良好的力学性能,在电子、航空航天、计算机等领域有着广泛的应用前景,值得深入研究。
《烧结钕铁硼磁体稀土资源的综合利用及热稳定性研究》篇一一、引言随着科技的发展和工业的进步,稀土元素在许多领域都得到了广泛的应用,特别是在磁性材料领域。
烧结钕铁硼磁体,作为现代工业中不可或缺的稀土永磁材料,具有高磁能积、高矫顽力等优异性能,广泛应用于电子信息、新能源、航空航天等高科技领域。
然而,钕铁硼磁体的性能受其热稳定性的影响较大,因此,对烧结钕铁硼磁体稀土资源的综合利用及热稳定性研究显得尤为重要。
二、烧结钕铁硼磁体稀土资源的综合利用1. 资源分布与开采烧结钕铁硼磁体主要依赖稀土元素钕和铁的化合物进行生产。
我国是稀土资源储量丰富的国家,为烧结钕铁硼磁体的生产提供了得天独厚的条件。
然而,稀土资源的开采需要科学合理的规划,以实现资源的可持续利用。
2. 制备工艺及优化烧结钕铁硼磁体的制备过程中,需要对原料进行精细的配比和加工。
通过改进制备工艺,如采用新型的合金成分、优化烧结温度和时间等措施,可以提高钕铁硼磁体的性能,实现稀土资源的有效利用。
3. 回收与再利用在磁体使用过程中,部分磁体会因损坏或报废而失去使用价值。
对这些废旧磁体进行回收和再利用,不仅可以减少资源浪费,还可以降低生产成本。
通过适当的回收处理技术,可以将废旧磁体中的稀土元素进行分离和再利用。
三、热稳定性研究1. 热稳定性的影响因素烧结钕铁硼磁体的热稳定性受多种因素影响,如合金成分、制备工艺、温度等。
其中,合金成分的优化是提高热稳定性的关键。
通过调整合金中的稀土元素含量和比例,可以改善磁体的热稳定性。
2. 热稳定性测试方法为了评估烧结钕铁硼磁体的热稳定性,需要进行一系列的热稳定性测试。
这些测试包括高温下的磁性能测试、耐温性能测试等。
通过这些测试,可以了解磁体在高温环境下的性能变化,为优化合金成分和制备工艺提供依据。
3. 提升热稳定性的措施为了提高烧结钕铁硼磁体的热稳定性,可以采取以下措施:一是优化合金成分,提高稀土元素的稳定性;二是改进制备工艺,如采用更高的烧结温度或更长的烧结时间;三是采用表面处理技术,提高磁体的抗高温性能。
粘结钕铁硼烧结钕铁硼注塑钕铁硼
粘结钕铁硼(NdFeB)是一种强磁性材料,由氧化钕、氧化铁和氧化硼等原料经过一系列工艺制备而成。
它具有优异的磁性能,被广泛应用于电子、机械、汽车等领域。
烧结钕铁硼是制备粘结钕铁硼的一种常用方法。
首先,将粉末状的氧化钕、氧化铁和氧化硼按照一定的比例混合均匀。
然后,通过将混合粉末进行高温烧结,使其粒子间发生结合,形成固体块体。
在烧结过程中,还需要添加适量的流动剂,以促进粉末颗粒之间的结合。
最终,经过一系列的加工工艺,得到了具有高磁性能的烧结钕铁硼。
注塑钕铁硼是制备粘结钕铁硼的另一种常用方法。
它采用了注塑成型的工艺,将熔化的钕铁硼合金注入模具中,通过冷却固化形成所需的形状。
注塑钕铁硼制品具有尺寸精度高、生产效率高等优点,被广泛应用于电机、传感器等领域。
粘结钕铁硼、烧结钕铁硼和注塑钕铁硼在应用中各有优势。
粘结钕铁硼具有高磁能积、高矫顽力和高矫顽力温度等特点,被广泛应用于电子设备、汽车和医疗器械等领域。
烧结钕铁硼具有较高的磁能积和矫顽力,适用于高温环境下的应用。
注塑钕铁硼具有尺寸精度高、生产效率高等优点,适用于大批量生产。
粘结钕铁硼、烧结钕铁硼和注塑钕铁硼都是重要的磁性材料,在现
代工业中发挥着重要作用。
它们的制备方法各有特点,可以根据具体应用需求进行选择。
随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,粘结钕铁硼材料的研究和应用将会更加广泛和深入。
第38卷第1期2010年3月稀有金属与硬质合金Rare Metals and Cemented CarbidesVol.38 №.1Mar. 2010・专题论述・烧结钕铁硼的研究与应用进展魏成富1,唐 杰1,杨梨容1,赵导文2,林 红3,邓盛贤2(1.绵阳师范学院化学系,四川绵阳621000;2.绵阳西磁磁电公司,四川绵阳621000;3.四川嘉宏磁材公司,四川绵阳621000) 摘 要:从配方、添加元素和制备工艺方面概述了烧结钕铁硼永磁材料的研究现状,介绍了该材料在相关领域的应用进展。
通过对比分析,展望了我国烧结钕铁硼永磁材料的研究应用方向。
关键词:烧结钕铁硼;永磁材料;研究与应用 中图分类号:TM273 文献标识码:A 文章编号:1004-0536(2010)01-0047-03The Latest Develop ment and Fut ure Application of Sintered NdFeBWEI Cheng-f u1,TAN G Jie1,YAN G Li-rong1,ZHAO Dao-wen2,L IN Hong3,D EN G Sheng-xian2(1.Chemist ry Depart ment,Mianyang Normal U niversity,Mianyang621000,China;2.XiCi Magnetoelect ricity Lt d.,Mianyang621000,China;3.Sichuan Jiahong Magnetic Material Lt d.,Mianyang621000,China)Abstract:The latest develop ment of sintered NdFeB permanent magnetic material is reviewed in respective of it s formula,additive element and preparation technology.It s application in some indust rial fields is in2 t roduced.Based on contrastive analysis,t he research and applicatio n t rend of sintered NdFeB in our country is pointed out.K eyw ords:sintered NdFeB;permanent magnetic material;research andapplication 我国丰富的稀土资源、较低的人力资源成本和广阔的应用市场,给烧结钕铁硼永磁材料产业的发展提供了十分便利的条件。
据谌立新2006年的研究分析报告[1],我国烧结钕铁硼永磁材料的产量约占世界的70%,但产值却只为世界的40%左右,主要原因是我国产品的性能较低,故价格不高,此外也与我国产业界的恶性竞争有关。
因此,应加大科技创新和技术改造的力度,加强企业管理,不断提高产品质量,提升产品档次,使我国成为名副其实的“磁材中心”。
笔者总结了目前我国烧结钕铁硼永磁材料技术研发及其应用现状,同时进行了相应的对比分析,以期对相关工作者提供一定的借鉴。
1 烧结钕铁硼永磁材料的研究现状 烧结钕铁硼永磁材料自1983年的发明之初,就以其极高的理论磁能积受到世界瞩目,虽然目前该材料的制备技术已经较为成熟,工业化生产也实现了20多年,但尚有一些关键技术有待突破,且我国的生产技术与国外相比还有一定差距。
在2003年以前,对烧结钕铁硼永磁材料研究的主要目标是提高其磁能积,而2003年以后则主要集中在提高材料的矫顽力和工作温度方面。
到目前为止,研究者对烧结钕铁硼永磁材料制备过程各环节均进行了细致深入的研究,并取得了较好的成果。
1.1 配方和添加元素的研究烧结钕铁硼永磁材料的理论磁能积可以达到512kJ/m3。
在配方研究中,为了提高材料的磁能积,应减少其稀土含量,增加铁的含量。
但随着稀土收稿日期:2009-07-02;修回日期:2009-08-11基金项目:四川省教育厅重点项目(07ZA044);四川省教育厅青年项目(08Z B047);绵阳市科技局重点项目(07Y010)作者简介:魏成富(1956-),男,教授,研究方向为功能材料,E-mail:weicf@稀 有 金 属 与 硬 质 合 金第38卷含量的减少,会给烧结钕铁硼永磁材料带来一系列的问题,其中最严重的是粉末的氧化并最终影响材料的磁能积,目前工业生产的烧结钕铁硼永磁材料磁能积可达400kJ/m3以上,已基本解决了这一问题。
此外,为改善该材料某些方面的性能,研究了引入一些于有利于提高材料性能的元素,如为提高材料的矫顽力,可添加Dy、Nb、Cu、Al、Ga等;为改善材料的温度稳定性,可添加Co、Dy、Si、Sn、Nb 等[2-8]。
1.2 制备工艺的研究烧结钕铁硼永磁材料的传统制备工艺为:配料-熔炼-制粉-成形-烧结。
因其每一环节均与材料性能密切相关,故对工艺的深入研究和掌握极为重要。
唐杰等[9]对钕铁硼永磁材料的烧结方法进行了深入研究,认为真空烧结和气氛烧结这两种常用的烧结方法对磁体的性能影响方面差别不大,但在对产品外观和耐用性的影响方面有较大区别。
其中,真空烧结的磁体外观明亮,耐蚀性较好;而氩气保护烧结的磁体性能一致性较好。
同时,唐杰等[10]还研究了制粉过程中粉末粒度对磁性能的影响,从理论上探讨了烧结钕铁硼的矫顽力及高矫顽力材料的实现途径[11]。
杨刚等[12,13]还研究了材料的氢爆和烧结等工艺。
研究者们还对钕铁硼永磁材料的双相合金法工艺技术[14]、铸带工艺技术[15]、钕铁硼合金铸锭的均匀化等温退火技术[15]等进行了研究,为其工业化生产打下了良好的基础。
2 烧结钕铁硼永磁材料的应用进展烧结钕铁硼永磁材料在日常生活用品中有较为广泛的应用,如一般电动工具、手表、照相机、录音机、VCD等[16]。
由于该材料性能好且性价比高,利于实现电子产品的小型化和超薄化,所以现在很多的家电产品中均有应用;同时,该材料还能使器件的整体性能得到极大改善,这也是其生产蓬勃发展的重要原因之一[17]。
电脑磁盘、光盘驱动器和打印机驱动头应用钕铁硼永磁体较多,而这些产业近年向中国的转移使得计算机已成为钕铁硼永磁材料在国内的主要应用领域。
随着医疗水平的不断提升,我国对中高档医疗器械的需求持续增长,几乎每家稍具规模的医院都有核磁共振成像仪,而该设备就使用了大量的高性能烧结钕铁硼永磁材料。
稀土永磁电机因没有激磁线圈和铁芯而无损耗、不发热[18],可减少能源的损耗。
使用该高效电机可节能15%~20%,减轻电机质量20%以上[19]。
但目前稀土永磁电机的产量还不是很大,只占各类电机总产量的0.5%左右。
若用稀土永磁电机能进一步代替传统系列电机,则对烧结钕铁硼类永磁材料的需求将会更大。
在汽车工业领域,烧结钕铁硼永磁材料已应用于汽车的点火线圈、电动助力转向器、各种控制电机和汽车音响等。
随着人们生活水平的提高,汽车工业将进一步发展,因而该行业对高性能烧结钕铁硼永磁材料还将有更大需求[20]。
以前工业烧结钕铁硼永磁材料的总体性能低,因而普遍应用于中低档器件,如磁化器、除蜡器、一般电机、传感器、磁联轴、磁选机、电度表等。
但近年来烧结钕铁硼的综合磁性能得到提高,其应用领域扩大到音圈电机(VCM),核磁共振仪(MRI)和微特电机等[21-23]。
祝捷[24]总结了烧结钕铁硼永磁材料的几种新的应用,包括非磁性细管内壁的研磨加工,废旧不锈钢分选装置,斜拉力桥钢缆减振装置,新型永磁电机(IA),提升机用永磁线性电机等,并指出在这些应用领域的需求将会进一步增加。
此外,超高矫顽力的烧结钕铁硼永磁材料主要用于工作温度较高如电动汽车、电动自行车和一些具有较高环境温度的电机中。
用烧结钕铁硼磁性材料制成的永磁锁具还广泛用于汽车、银行保管箱和保险柜等产品中。
磁化水器用于工业和民用,可防止水垢产生并消除水垢,提高水质,同时可延长设备寿命,保证运行安全。
3 国内外烧结钕铁硼永磁材料的应用比较目前我国烧结钕铁硼永磁材料主要用于普通音响、磁化器及除蜡器、电机及传感器中,预计今后在电机和音圈马达等领域的应用将会进一步增加[25]。
据了解,烧结钕铁硼永磁材料在西方国家的主要应用领域是音圈马达、永磁电机、核磁共振仪、高档音响设备等,我国在这些方面的应用还相对较少。
尽管我国烧结钕铁硼的应用在音像电子领域处于优势84 第1期 魏成富,等:烧结钕铁硼的研究与应用进展地位,但这一领域也仅仅是该材料应用的低端市场。
我国在高端的计算机和计算机外围设备等市场竞争力还很弱,而这方面竞争力最强的是烧结钕铁硼的发明和生产强国日本,其次是美国。
美国在核磁共振成像仪器的应用方面具有很强的实力,但在机电、音像电子和通讯电子领域的实力则较弱,这与其原材料匮乏、人力资源成本较高和大量的生产企业向海外转移有关。
因此,我国应该抓住这一机遇,加大对烧结钕铁硼永磁材料的研发力度。
4 展 望目前,我国钕铁硼永磁材料的产量已经居世界第一位,是真正的生产大国。
但国内钕铁硼永磁材料在产品性能方面与国外相比还有较大的差距,主要表现为材料的热稳定性、抗氧化性未彻底解决;产品磁性能也不太稳定,分散性大;永磁体加工、充磁技术工艺等仍不过关,这些都急需进一步的探索。
应该充分利用我国的稀土资源、人力资源优势,加大技术研发的力度。
随着科技的不断进步,烧结钕铁硼永磁材料的应用领域也在不断拓展,对于生产企业而言,一方面应该力争将产品的性能提得更高,更稳定;另一方面还要致力于开拓更大的应用市场。
这就不仅需要生产企业提供好的产品,还要提供相应的技术支持,以更好地为烧结钕铁硼永磁材料的应用企业服务,从而促进钕铁硼及相关产业的可持续发展。
参考文献:[1]谌立新.我国已成为世界最大的稀土永磁材料生产基地[J].功能材料信息,2006,3(1):40.[2]周寿增,董清飞.超强永磁体[M].北京:冶金工业出版社,1999.77.[3]高汝伟,张建成,李 华,等.元素添加与NdFeB永磁合金的结构及磁性[J].金属材料研究,1996,22(4):1-8. [4]李 霞,王晓东,齐 民.合金元素对NdFeB系稀土永磁材料磁性能的影响及其发展展望[J].金属材料研究, 2001,27(4):9-14.[5]Micski A,Uhrenius B.A construction to the knowledgeof phase equilibria and the magnetic properties of the NdFeBX systems(X=Al,Co,V)[J].Journal of AppliedPhysics,1994,75:62-65.[6]宋晓平,王笑天,张 湃,等.Al对NdDyFeCoB稀土永磁体磁性能和显微组织的影响[J].稀土,1991,12(5):1-4.[7]Grossinger R.元素取代对NdFeB基材料硬磁特性的影响[J].金属材料研究,1991,17(2):56-58.[8]宋晓平,王笑天,张 湃,等.G a对NdDyFeCoNbB稀土永磁体磁性能和显微组织的影响[J].稀土.1992,13(3):10-12.[9]唐 杰,刘 颖,张 然,等.烧结方式对NdFeB磁体磁性能的影响[J].电子元件与材料,2006,25(4):41-43.[10]唐 杰,刘 颖,张 然,等.烧结钕铁硼永磁体矫顽力理论及其影响[J].材料导报,2006,20(4):61-63. [11]唐 杰,制备工艺对高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料的影响[D].成都:四川大学,2006.[12]王红锋,杨 刚,高升吉,等.NdFeB铸块在HD工艺中的吸氢行为研究[J],稀有金属,2004,28(2):354-357.[13]杨 刚,刘 颖,高升吉,等.NdFeB合金选择氢爆的研究[J],中国稀土学报,2005,23(1):58-61.[14]Velicescu M,Schrey P,Rodewald W.Dy-distributionin the grains of high-energy(Nd,Dy)-Fe-B mag2 nets[J].IEEE Trans on Magnetics,1995,31(6):3623-3625.[15]Bernardi J,Fidler J,Sagawa M,et al.Microstructural a2nalysis of strip cast Nd–Fe–B alloys for high(B H)max magnets[J].J Appl Phys,1998,83(11):6396-6398.[16]林有余.钕铁硼永磁电机在电动工具中的应用[J].电动工具,2007,(2):3-5.[17]罗 阳.全球NdFeB磁体产业的变化与发展[J].电气技术,2008,6:5-11.[18]胡伯平.中国稀土永磁产业的发展及展望[J].稀土信息,2004,(8):8-12.[19]孙绪新,周寿增.稀土永磁电机的开发与应用[J].磁性材料及器件,2005,36(5):22-24.[20]邓万华,马善振.稀土永磁电机的优越性[J].节能与环保,2002(11):54.[21]张传林,胡文静.稀土永磁材料的发展及在电机中的应用[J].微电机,2003,36(1):38-39.[22]和金生,董丽平,李晨松.我国稀土永磁行业发展的主要问题及建议[J].稀土,2005,26(3):83-85.[23]王震西,胡伯平.稀土永磁的产业现状及应用[A].中国稀土学会.2004年中国稀土永磁材料论坛论文集[C].北京:中国稀土学会稀土永磁专业委员会,2004.1-7.[24]祝 捷.稀土永磁体的新应用[J].稀土,2001,22(3):67-69.[25]伍尚南,肖方明,唐仁衡.我国稀土永磁材料的发展和需求分析[J].广东有色金属学报,2006,16(4):275-279.94。