《鋱鏑鐵大磁致伸縮材料》編制說明VIP

一、工作簡況

1.1立項的目的和意義

鋱鏑鐵大磁致伸縮材料是一種極其重要的功能材料。鋱鏑鐵大磁致伸縮材料

在磁場作用下，其長度發(fā)生變化，可發(fā)生位移、力而做功，在交變磁場作用可發(fā)

生反復(fù)伸張與縮短，從而產(chǎn)生振動或聲波。同時，磁致伸縮材料可將電磁能轉(zhuǎn)換

為機械能或聲能，相反也可以將機械能轉(zhuǎn)換成電磁能，是重要的能量與信息轉(zhuǎn)換

功能材料。

鋱鏑鐵大磁致伸縮材料在聲吶，水聲換能器技術(shù)，電聲換能器技術(shù)、海洋探

測與開發(fā)技術(shù)、微位移驅(qū)動、減振與防振、減噪與防噪系統(tǒng)、智能機翼、機器人、

自動化技術(shù)、燃油噴射技術(shù)、閥門、泵、波動采油等高技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。

同時鋱鏑鐵大磁致伸縮材料在磁場、力等傳感器領(lǐng)域也展現(xiàn)了出色的應(yīng)用前景。

隨著鋱鏑鐵大磁致伸縮材料研究的不斷進(jìn)展，其各類性能指標(biāo)及測試表征方

法在原有基礎(chǔ)上都有所提高，包括磁致伸縮系數(shù)，尺寸、磁致伸縮溫度系數(shù)等。

一定磁場下的磁致伸縮系數(shù)有較大提升，市場常見的鋱鏑鐵棒最大直徑從原來的

30mm增長到現(xiàn)在的70mm甚至更大。

鋱鏑鐵大磁致伸縮材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展以及具體應(yīng)用器件的產(chǎn)品化都

對鋱鏑鐵大磁致伸縮材料提出了進(jìn)一步的要求，如更加細(xì)致的磁致伸縮性能的劃

分、更準(zhǔn)確的磁致伸縮應(yīng)變率的測量，對磁致伸縮溫度系數(shù)的要求等。更加細(xì)致

的磁致伸縮系數(shù)劃分直接關(guān)系到磁致伸縮器件的一致性與穩(wěn)定性；準(zhǔn)確的磁致伸

縮應(yīng)變率與磁致伸縮主動執(zhí)行類器件的輸出性能密切相關(guān)；磁致伸縮溫度系數(shù)具

有非常重要的意義，鋱鏑鐵大磁致伸縮材料的磁致伸縮性能受溫度影響極大，而

作為產(chǎn)品在具體應(yīng)用端使用時，溫度變化是難以避免的，溫度變化帶來磁致伸縮

系數(shù)的改變直接影響器件的精度及穩(wěn)定性，所以應(yīng)用端對鋱鏑鐵大磁致伸縮材料

提出了小磁致伸縮溫度系數(shù)的要求。

隨著鋱鏑鐵大磁致伸縮材料研究及市場的不斷進(jìn)展，已有的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在牌號、

性能指標(biāo)等方面已不能滿足現(xiàn)有市場需求。修訂鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，

1

對規(guī)范鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)品，推動鋱鏑鐵大磁致伸縮材料市場化應(yīng)用具有

重要意義。

1.2任務(wù)來源

根據(jù)《關(guān)于印發(fā)《稀土復(fù)合釔鋯陶瓷粉》等24項國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計劃任務(wù)

落實會議紀(jì)要的通知》（稀土標(biāo)委[2024]6號），國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃正式下達(dá)，

項目編號為20230778-T-469，完成年限為2024年。

任務(wù)承擔(dān)單位：包頭稀土新材料技術(shù)研發(fā)中心、有研稀土新材料股份有限公

司、中國北方稀土(集團)高科技股份有限公司、中國計量科學(xué)研究院、北京中科

三環(huán)高技術(shù)股份有限公司、國瑞科創(chuàng)稀土功能材料(贛州)有限公司、信豐縣包鋼

新利稀土有限責(zé)任公司、鋼鐵研究總院、河北工業(yè)大學(xué)、有研稀土高技術(shù)有限公

司、寧波科田磁業(yè)有限公司、西安交通大學(xué)。（部分參加單位仍正在與稀土標(biāo)準(zhǔn)

委員會溝通，未記錄至?xí)h紀(jì)要上，包括北京科技大學(xué)、浙江大學(xué)、杭州應(yīng)用聲

學(xué)研究所（中國船舶重工集團公司第七一五研究所）；北京航空航天大學(xué)劉敬華、

中國科學(xué)院聲學(xué)研究所劉永平以個人名義參與。）

1.3起草單位

項目承擔(dān)單位包頭稀土研究院于1960年按照聶榮臻副總理指示籌建，目前

是全國最大的綜合性稀土科技研發(fā)機構(gòu)。研究院是以稀土資源的綜合開發(fā)、利用

為宗旨，以稀土冶金、環(huán)境保護、新型稀土功能材料及在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用、

稀土提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平、稀土分析檢測、稀土情報信息為研究重點的，多

專業(yè)、多學(xué)科的綜合性研發(fā)機構(gòu)，下設(shè)資源與環(huán)境研究所、金屬材料研究所、磁

性材料研究所、稀土功能材料研究所4個專業(yè)研究所和國內(nèi)最大的稀土新材料中

試基地。全院形成規(guī)范的母子公司體系，擁有以科技開發(fā)和行業(yè)服務(wù)及生產(chǎn)經(jīng)營

為主的全資、控股、參股公司13家。研究院建有國家級的“白云鄂博稀土資源研

究與綜合利用全國重點實驗室”、“稀土冶金及功能材料國家工程研究中心”和“北

方稀土行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心”等多個研究平臺；建有內(nèi)蒙古自治區(qū)和包頭市兩級

“稀土新材料院士工作站”、“稀土永磁材料院士工作站”；在天津設(shè)立分院“天津

2

包鋼稀土研究院有限責(zé)任公司”。本院建有“世界稀土專利檢索系統(tǒng)”；承辦的“中

國稀土網(wǎng)”是稀土行業(yè)門戶網(wǎng)站；負(fù)責(zé)《稀土》、英文版《ChinaRareEarth

Information》、《稀土信息》等雜志的出版發(fā)行。依托本院建有國家級的“國家稀

土產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心”，并擁有“全國分析檢測人員能力培訓(xùn)中心”的資質(zhì)。

研究院現(xiàn)有在冊職工700余人，工程技術(shù)人員占總?cè)藬?shù)的一半以上，有多位國家

級和自治區(qū)級有突出貢獻(xiàn)的技術(shù)專家，形成了一支行業(yè)一流的高水平研發(fā)隊伍。

建院50多年來，共承擔(dān)“863計劃”、“973計劃”等國家級科技項目、省部、地市

級研發(fā)項目和為企業(yè)服務(wù)的各類項目1900多項，取得各類科研成果870多項，

獲得國家發(fā)明獎和省部級以上各類科技成果獎260多項，獲得國家授權(quán)專利100

多項。研究院通過了質(zhì)量體系認(rèn)證、環(huán)境與職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證，為諸多

國家重點工程，研制生產(chǎn)了大量的關(guān)鍵材料和器件，為我國稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)

代化建設(shè)做出了重大貢獻(xiàn)。

近幾年以來，包頭稀土研究院對鋱鏑鐵大磁致伸縮材料及應(yīng)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行

了大量研究，能夠制備出能滿足行業(yè)需求的鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)品。

1.4工作進(jìn)度安排

本標(biāo)準(zhǔn)編制計劃如下：

1）2023年6月—2023年11月：調(diào)研、查閱資料，了解鋱鏑鐵大磁致伸縮

材料的生產(chǎn)動態(tài)及應(yīng)用領(lǐng)域的變化，完成資料的消化吸收，編寫標(biāo)準(zhǔn)初稿、編制

說明。

2）2023年12月：起草單位提出標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿發(fā)至各有關(guān)單位及稀土標(biāo)

委會秘書處征求意見。

3）2024年01月—2024年03月：起草單位完成意見匯總，形成預(yù)審稿和編

制說明，并將標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿、編制說明、意見匯總等(電子版)發(fā)送至稀土標(biāo)委會秘

書處。

4）2024年04月：稀土標(biāo)委會負(fù)責(zé)將預(yù)審稿及編制說明掛網(wǎng)征求更廣泛的

意見，召開標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審會。

3

4）2024年05月—2024年08月：在預(yù)審會的基礎(chǔ)上，對預(yù)審稿、編制說明、

意見匯總處理表進(jìn)行修改、調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)編制小組達(dá)成一致意見后形成送審稿，并

將相關(guān)資料(電子版)發(fā)送至稀土標(biāo)委會秘書處。

5）2024年09月：稀土標(biāo)委會負(fù)責(zé)將送審稿及編制說明掛網(wǎng)征求更廣泛的

意見，召開標(biāo)準(zhǔn)審定會，報出報批稿。

二、編制原則和依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

2.1產(chǎn)品分類及論據(jù)

按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則》的規(guī)定編寫，本標(biāo)準(zhǔn)的制定主要依

據(jù)近年來鋱鏑鐵大磁致伸縮材料的性能變化、后端產(chǎn)品對鋱鏑鐵大磁致伸縮材料

的要求及生產(chǎn)廠家和主要用戶的意見，是在大量的重復(fù)性工作、生產(chǎn)及用戶單位

調(diào)研的基礎(chǔ)上進(jìn)行的修訂。在牌號劃分和主要技術(shù)指標(biāo)方面兼顧到多數(shù)生產(chǎn)和用

戶單位的一般要求和部分特殊要求，若需方還有更多的特殊要求，雙方應(yīng)在合同

中協(xié)商確定，本標(biāo)準(zhǔn)不一定包含全部特殊要求。依據(jù)國家相關(guān)的法律、法規(guī)；查

詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和收集生產(chǎn)、用戶單位的相關(guān)技術(shù)要求，積極向相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)、世界

領(lǐng)頭企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求靠攏，做到標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，力求做到標(biāo)的合理性、實用

性，與時俱進(jìn)。

本標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品分類主要以80磁場下鋱鏑鐵大磁致伸縮材料的平行磁致

伸縮系數(shù)作為劃分依據(jù)，同時將k壓A/力m影響考慮在內(nèi)，將最優(yōu)壓力作為牌號的第三

部分。本標(biāo)準(zhǔn)的分類旨在為生產(chǎn)、使用方提出合適的分類，使標(biāo)準(zhǔn)具有可操作性

和適應(yīng)性。

2.2技術(shù)指標(biāo)的確定與論據(jù)

任務(wù)下達(dá)后，稀土院標(biāo)準(zhǔn)課題組組織相關(guān)人員成立了《鋱鏑鐵大磁致伸縮材

料》國家標(biāo)準(zhǔn)編制小組。在標(biāo)準(zhǔn)編制的過程中，按照標(biāo)準(zhǔn)的編制程序，標(biāo)準(zhǔn)編制

小組成員對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及研究進(jìn)行了調(diào)研，與北京航空航天大學(xué)、北京科技大學(xué)、

鋼鐵研究總院、杭州應(yīng)用聲學(xué)研究所（中國船舶重工集團公司第七一五研究所）、

中國科學(xué)院聲學(xué)研究所等主要生產(chǎn)及用戶單位進(jìn)行了交流，根據(jù)各單位所生產(chǎn)的

4

鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)品的實際情況，進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)制定前廣泛調(diào)研、了解市場

生產(chǎn)情況和用戶應(yīng)用情況及相應(yīng)的論證；然后形成了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿發(fā)至包頭

稀土新材料技術(shù)研發(fā)中心、有研稀土新材料股份有限公司、中國北方稀土(集團)

高科技股份有限公司、中國計量科學(xué)研究院、北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司、

國瑞科創(chuàng)稀土功能材料(贛州)有限公司、信豐縣包鋼新利稀土有限責(zé)任公司、鋼

鐵研究總院、河北工業(yè)大學(xué)、有研稀土高技術(shù)有限公司、寧波科田磁業(yè)有限公司、

西安交通大學(xué)、北京科技大學(xué)、浙江大學(xué)、杭州應(yīng)用聲學(xué)研究所（中國船舶重工

集團公司第七一五研究所）、北京航空航天大學(xué)、中國科學(xué)院聲學(xué)研究所等單位

廣泛征求相關(guān)意見如下：

1.任務(wù)落實時名字改為《鋱鏑鐵磁致伸縮材料》的依據(jù)不足，建議仍沿用原

標(biāo)準(zhǔn)名稱《鋱鏑鐵大磁致伸縮材料》，具有延續(xù)性一致性。

2.牌號要和17803-稀土產(chǎn)品牌號標(biāo)識方法保持一致，簡化代號是否有必要，

牌號TbDyFe-D-5（Pxx）中500不用5代替，牌號表示不怕長，但一定要規(guī)；

3.討論了是否加入曲線類型問題，未取得一致結(jié)論，后續(xù)在討論；

4.室溫23℃±3℃條件下測量，23℃±3℃條件太寬，可能會影響牌號劃分等

問題，建議參照其它標(biāo)準(zhǔn)對室溫的描述進(jìn)行修改；牌號判定標(biāo)準(zhǔn)盡量唯一；

5.給壓力范圍容易引起牌號混亂，有建議壓力用定值，也有提出擴大壓力范

圍（到60Mpa，有會關(guān)注到高壓下的性能），未取得一致意見；

6.尺寸偏差中，產(chǎn)品描述“圓柱、方柱”說法不太規(guī)范，環(huán)柱去掉；

7.建議引入平行度、垂直度、粗糙度及倒角控制；

8.物理性能中，實際抗壓強度可能達(dá)不到400，建議修改數(shù)值；

9.物理性能中，應(yīng)用方不太關(guān)心不均勻度問題，是否加入后續(xù)由做材料單位

在討論確定，密度不關(guān)心，可去掉或放置后表；

10.性能要求與實驗方法條目要對應(yīng)，（6.1-6.8）寫法不規(guī)范需要有標(biāo)題有描

述；

11.第七部分整體很多需要修改，包括取樣的規(guī)范（尺寸外觀全檢，部分指

5

標(biāo)抽檢，取樣有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范）、合格判定、測試檢驗內(nèi)容與方法等。7.4取最差

值放到7.5中，因其是一個檢驗結(jié)果的判定。

12.附錄A.1中的一些易測的指標(biāo)可以作為物理性能的指標(biāo)，如磁導(dǎo)率、溫

度系數(shù)、電阻率等；

13.附錄C，磁場范圍至160kA/m可以，圖中也對應(yīng)測至160kA/m，且橫坐

標(biāo)間隔合適，最好有背底線。

14.磁伸曲線，三次取平均值。

對鋱鏑鐵大磁致伸縮材料的生產(chǎn)及用戶單位進(jìn)行了廣泛調(diào)研后，收集了大量

資料，對調(diào)研結(jié)果與我院生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分分析之后，經(jīng)過多次討論及征求意見，

形成了《鋱鏑鐵大磁致伸縮材料》預(yù)審稿。

三、主要技術(shù)內(nèi)容說明

全國稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于2023年9月在四川省成都市召開了2023年第

六次稀土標(biāo)準(zhǔn)工作會議，會上落實了《鋱鏑鐵磁致伸縮材料》國家標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)。

與會代表對鋱鏑鐵大磁致伸縮材料標(biāo)準(zhǔn)制訂的方案進(jìn)行了認(rèn)真的討論，確定了制

定的進(jìn)度。

主要技術(shù)內(nèi)容：產(chǎn)品按磁致伸縮性能分為12個牌號，字符牌號表示方法為

TbDyFe–XXX（PX），符合GB/T17803的規(guī)定，且更加貼合生產(chǎn)、使用實際。

（1）調(diào)研階段

通過查閱資料，與生產(chǎn)、用戶單位進(jìn)行溝通，了解生產(chǎn)動態(tài)及使用實際。調(diào)

研了北京航空航天大學(xué)、北京科技大學(xué)等生產(chǎn)單位，并與杭州應(yīng)用聲學(xué)研究所（中

國船舶重工集團公司第七一五研究所）、中國科學(xué)院聲學(xué)研究所進(jìn)行了充分溝通，

對產(chǎn)品的制備工藝與應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了深入了解，對生產(chǎn)、用戶單位關(guān)注點進(jìn)行了

較為充分地掌握。

（2）指標(biāo)收集階段

在確定技術(shù)要求時，以電話、微信、線下（同時線上）會議等形式征詢了包

頭稀土新材料技術(shù)研發(fā)中心、有研稀土新材料股份有限公司、中國北方稀土(集

6

團)高科技股份有限公司、中國計量科學(xué)研究院、北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限

公司、國瑞科創(chuàng)稀土功能材料(贛州)有限公司、信豐縣包鋼新利稀土有限責(zé)任公

司、鋼鐵研究總院、河北工業(yè)大學(xué)、有研稀土高技術(shù)有限公司、寧波科田磁業(yè)有

限公司、西安交通大學(xué)、北京科技大學(xué)、浙江大學(xué)、杭州應(yīng)用聲學(xué)研究所（中國

船舶重工集團公司第七一五研究所）、北京航空航天大學(xué)、中國科學(xué)院聲學(xué)研究

所進(jìn)行了征集，基本達(dá)成一致，征集的技術(shù)要求匯總?cè)缦?/p>

磁致伸縮性能

材料磁致伸縮性能應(yīng)符合表1的規(guī)定，其磁致伸縮性能在室溫20℃下測量。

表1鋱鏑鐵大磁致伸縮材料20℃下磁致伸縮性能

-6

字符牌號λ∥×10（80，0~20）磁致伸縮不均勻度

22

TbDyFe-500（PX）??5/0?0≤λ?∥/＜?6?00?/??

TbDyFe-600（PX）600≤λ∥＜700

TbDyFe-700（PX）700≤λ∥＜800

TbDyFe-800（PX）800≤λ∥＜900

TbDyFe-900（PX）900≤λ∥＜1000

TbDyFe-1000（PX）1000≤λ∥＜1100

≤10%

TbDyFe-1100（PX）1100≤λ∥＜1200

TbDyFe-1200（PX）1200≤λ∥＜1300

TbDyFe-1300（PX）1300≤λ∥＜1400

TbDyFe-1400（PX）1400≤λ∥＜1500

TbDyFe-1500（PX）1500≤λ∥＜1600

TbDyFe-1600（PX）λ∥≥1600

物理性能

材料物理性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2鋱鏑鐵大磁致伸縮材料物理性能

物理性能指標(biāo)

相對磁導(dǎo)率（40kA/m~60kA/m）3~15

抗壓強度（）

??≥300

注：材料其他物理性能不作為驗收2指標(biāo)，若需方有要求，可參見附錄。

?/??A

尺寸及其允許偏差

7

產(chǎn)品根據(jù)需方要求有所不同，主要產(chǎn)品幾何形狀為圓柱體、長方體等形狀。外形尺寸及

其允許形位偏差應(yīng)符合供需雙方約定，如無相關(guān)約定，應(yīng)符合表3、表4規(guī)定。

表3縱（軸）向尺寸及其允許偏差

長度L/mm允許偏差/mm垂直度、平行度允許偏差/mm

1.00≤L＜50.00土0.08土0.05

50.00≤L＜150.00土0.10土0.08

L≥150.00土0.15土0.10

表4橫（徑）向尺寸及其允許偏差

直徑/底面邊長a允許偏差

a＜10.00±0.08

10.00≤a＜40.00±0.10

a≥40±0.15

四、標(biāo)準(zhǔn)水平分析

本標(biāo)準(zhǔn)在牌號、技術(shù)要求確定過程中都廣泛收集數(shù)據(jù)，征求意見。修訂后

的標(biāo)準(zhǔn)不但為鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)品的指標(biāo)控制提供指導(dǎo)意義，而且還將為

生產(chǎn)、使用、貿(mào)易三方提供最基本的技術(shù)依據(jù)；在本標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上促使生產(chǎn)方

合理調(diào)整生產(chǎn)工藝，完善檢測手段，為用戶生產(chǎn)出更滿意的產(chǎn)品。本標(biāo)準(zhǔn)的制定

能夠促進(jìn)鋱鏑鐵大磁致伸縮材料制備技術(shù)的進(jìn)步，提高產(chǎn)品使用量；助力國內(nèi)生

產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步；為鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)品貿(mào)易提供仲裁的依

據(jù)；為鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)品的指標(biāo)控制提供指導(dǎo)意義，整體技術(shù)達(dá)到國際

先進(jìn)水平。

五、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

隨著精密加工、高端智能制造、海洋探測等行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，鋱鏑鐵大磁

致伸縮材料的應(yīng)用前景將越來越廣泛。制定后的鋱鏑鐵大磁致伸縮材料標(biāo)準(zhǔn)將充

分反映了當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平，便于生產(chǎn)，宜于應(yīng)用。制定后的標(biāo)準(zhǔn)可

為鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)品貿(mào)易提供仲裁的依據(jù)；為鋱鏑鐵大磁致伸縮材料產(chǎn)

品的指標(biāo)控制提供指導(dǎo)意義。制定的鋱鏑鐵大磁致伸縮材料標(biāo)準(zhǔn)符合《新材料產(chǎn)

業(yè)十四五發(fā)展規(guī)劃》、《中國制造2025》等相關(guān)國家產(chǎn)業(yè)政策，對于解決稀土產(chǎn)