稀土永磁材料與應(yīng)用

1、稀土永磁材料與應(yīng)用一、稀土永磁材料稀土永磁材料是將彩、鉉混合稀土金屬與過渡金屬（如鉆、鐵等）組成的 合金，用粉末冶金方法壓型燒結(jié)，經(jīng)磁場(chǎng)充磁后制得的一種磁性材料。稀土永磁分彩鉆（SmC。永磁體和鉉鐵硼（NdFeB）系永磁體，其中SmCo 磁體的磁能積在1530MGOe之間，NdFeB系永磁體的磁能積在2750MGOe 之間，被稱為永磁王”，是目前磁性最高的永磁材料。衫鉆永磁體，盡管其磁 性能優(yōu)異，但含有儲(chǔ)量稀少的稀土金屬杉和稀缺、昂貴的戰(zhàn)略金屬鉆，因此， 它的發(fā)展受到了很大限制。我國稀土永磁行業(yè)的發(fā)展始于60年代末，當(dāng)時(shí)的主導(dǎo)產(chǎn)品是彩-鉆永磁，目前杉-鉆永磁體世界銷售量為630噸，我國為90.

2、5噸 （包括SmCo磁粉），主要用于軍工技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)、通訊等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，稀土永磁特別是 NdFeB永磁產(chǎn)業(yè)得到了 飛速發(fā)展。稀土永磁材料是現(xiàn)在已知的綜合性能最高的一種永磁材料，它比十九世紀(jì) 使用的磁鋼的磁性能高100多倍，比鐵氧體、鋁銀鉆性能優(yōu)越得多，比昂貴的 鉗粘合金的磁性能還高一倍。由于稀土永磁材料的使用，不僅促進(jìn)了永磁器件 向小型化發(fā)展，提高了產(chǎn)品的性能，而且促使某些特殊器件的產(chǎn)生，所以稀土 永磁材料一出現(xiàn)，立即引起各國的極大重視，發(fā)展極為迅速。我國研制生產(chǎn)的 各種稀土永磁材料的性能已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平?，F(xiàn)在稀土永磁材料已成為電子技術(shù)通訊中的重要材料，用在人造衛(wèi)星，雷 達(dá)等方面的

3、行波管、環(huán)行器中以及微型電機(jī)、微型錄音機(jī)、航空儀器、電子手 表、地震儀和其它一些電子儀器上。目前稀土永磁應(yīng)用已滲透到汽車、家用電 器、電子儀表、核磁共振成像儀、音響設(shè)備、微特電機(jī)、移動(dòng)電話等方面。在 醫(yī)療方面，運(yùn)用稀土永磁材料進(jìn)行 磁穴療法”，使得療效大為提高，從而促進(jìn) 了磁穴療法”的迅速推廣。在應(yīng)用稀土的各個(gè)領(lǐng)域中，稀土永磁材料是發(fā)展速 度最快的一個(gè)。它不僅給稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來巨大的推動(dòng)力，也對(duì)許多相關(guān)產(chǎn) 業(yè)產(chǎn)生相當(dāng)深遠(yuǎn)的影響。二、稀土永磁材料分類1 .稀土鉆永磁材料，包括稀土鉆（1-5型）永磁材料SmCo5和稀土鉆（2- 17型）永磁材料Sm2Co17兩大類。2 .稀土鉉永磁材料，NdFe

4、B永磁材料。3 .稀土鐵氮（RE-Fe-N系）或稀土鐵碳（RE-Fe-CQ永磁材料。三、稀土永磁材料制備工藝分類1 .粉末冶金燒結(jié)工藝制備的燒結(jié)磁體；2 .還原擴(kuò)散制粉或氫碎處理粉末及粉末冶金燒結(jié)工藝制備的燒結(jié)磁體；3 .快速凝固制粉或氫碎制粉（HDDR）,粉末模壓粘結(jié)工藝制備的粘結(jié)磁 體；4 .快速凝固制粉或氫碎（HDDR）粉末的注射工藝制備的注射磁體;5 .快速凝固制粉或氫碎（HDDR）粉末的熱壓法制備的熱壓磁體；6 .用熱壓磁體再進(jìn)行熱變形壓工藝制備的各向異性熱變形壓磁體；7 .將熱變形壓磁體磨制成粉，再采用模壓或注射等方法制備成各向異性粘 結(jié)磁體。四、稀土永磁材料的主要應(yīng)用永磁體最基本

5、的作用是在某一特定的空間產(chǎn)生一恒定的磁場(chǎng)，維持此磁場(chǎng) 并不需要任何外部電源。標(biāo)志永磁材料好壞的參數(shù)有許多，最重要的是最大磁 能積（BH）max,磁能積越大，材料每單位體積所產(chǎn)生外磁場(chǎng)的能量就越大。目前 商品NdFeB永磁材料的最大磁能積已達(dá)到：50MGOe。由于稀土永磁材料的高 磁能積和高矯頑力等優(yōu)異的特性，已給永磁應(yīng)用帶來革命性的變化，稀土永磁 材料主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：1 .機(jī)電類稀土永磁體的出現(xiàn)，意味著電機(jī)領(lǐng)域?qū)⒁鸶锩缘淖兓＿@是因?yàn)橄⊥?永磁體沒有激磁損耗，不發(fā)熱，用它制造的電機(jī)優(yōu)點(diǎn)很多。因稀土永磁電機(jī)沒 有激磁線圈與鐵心，磁體體積較原來磁場(chǎng)極所占空間小，沒有損耗，不發(fā)熱， 因此

6、為得到同樣輸出功率整機(jī)的體積，重量可減小 30%以上，或者同樣體積、 重量，輸出功率大50%以上。永磁電機(jī)，尤其是微電機(jī)，每年世界產(chǎn)量約幾億臺(tái)之多，主要用在汽車、 辦公自動(dòng)化設(shè)備和家用電器中。所使用的多為高性能的鐵氧體和稀土永磁體。今后稀土永磁電機(jī)的最大市場(chǎng)之一將是汽車工業(yè)。鉉鐵硼永磁材料性能優(yōu) 異，用于制造電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)汽車電機(jī) 鉉鐵硼化”。在汽車方面，只有用小馬 達(dá)，才能降低汽車重量，增加舒適感，提高安全性，降低尾氣排放，提高汽車 的整體性能，目前用量最大的是啟動(dòng)電機(jī)。電機(jī)是汽車中不可缺少的部件，汽 車上電機(jī)數(shù)量在逐年增加。一般汽車上有 818臺(tái)，高級(jí)轎車多達(dá)4050臺(tái), 隨著汽車工業(yè)的發(fā)

7、展，汽車電機(jī)的需求是巨大的。高磁能積的稀土永磁體體積 小，卻能較鐵氧體產(chǎn)生大得多的動(dòng)力，因此提高了電效率。通過使用稀土磁體 減少重量和尺寸，可以節(jié)約更多的燃料和增加設(shè)計(jì)的靈活性。2 .稀土永磁材料在醫(yī)療中的應(yīng)用(如核磁共振等等)3 .磁選機(jī)一般的磁選機(jī)有永磁式和電磁式兩種，以前，永磁式磁選機(jī)的磁體多用鐵 氧體。稀土永磁出現(xiàn)后，設(shè)計(jì)并制造了各種型號(hào)和類型的永磁磁選機(jī)，尤其是 在中高磁場(chǎng)磁選機(jī)中，必須用稀土永磁體。4 .計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備在計(jì)算機(jī)中使用的稀土永磁材料最多的器件是磁盤驅(qū)動(dòng)電機(jī) (VCM),另一種是數(shù)據(jù)輸出打印機(jī)電機(jī)。5 .各種儀表使用永磁體的儀表種類很多，如磁電式儀表、計(jì)數(shù)器等。6 .揚(yáng)聲器和耳機(jī)揚(yáng)聲器和耳機(jī)是永磁體傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。揚(yáng)聲器有外磁式和內(nèi)磁式二 種，稀