稀土永磁材料概述

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1、稀土永磁材料概述?從廣義上講，所有能被磁場磁化、在實(shí)際應(yīng)用中主要利用材料所具有的磁特性的一類材料成為磁性材料。它包括硬磁材料、軟磁材料、半硬磁材料、磁致伸縮材料、磁光材料、磁泡材料和磁制冷材料等，其中用量最大的是硬磁材料和軟磁材料。硬磁材料和軟磁材料的主要區(qū)別是硬磁材料的各向異性場高、矯頑力高、磁滯回線面積大、技術(shù)磁化到飽和需要的磁場大。由于軟磁材料的矯頑力低，技術(shù)磁化到飽和并去掉外磁場后，它很容易退磁，而硬磁材料由于矯頑力較高，經(jīng)技術(shù)磁化到飽和并去掉磁場后，它仍然長期保持很強(qiáng)的磁性，因此硬磁材料又稱為永磁材料或恒磁材料。古代，人們利

2、用礦石中的天然磁鐵礦打磨成所需要的形狀，用來指南或吸引鐵質(zhì)器件，指南針是中國古代四大發(fā)明之一，對(duì)人類文明和社會(huì)進(jìn)步做出過重要貢獻(xiàn)。近代，磁性材料的研究和應(yīng)用始于工業(yè)革命之后,并在短時(shí)間內(nèi)得到迅速發(fā)展.現(xiàn)今,對(duì)磁性材料的研究和應(yīng)用無論在廣度或者深度上都是以前無可比擬的,各類高性能磁性材料，尤其是稀土永磁材料的開發(fā)和應(yīng)用對(duì)現(xiàn)代工業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用。永磁材料性能要求永磁材料的主要性能是由以下幾個(gè)參數(shù)決定的1.2.1最大磁能積：最大磁能積是退磁曲線上磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度乘積的最大值。這個(gè)值越大，說明單位體積內(nèi)存儲(chǔ)的磁能越

3、大，材料的性能越好。1.2.2飽和磁化強(qiáng)度：是永磁材料極為重要的參數(shù)。永磁材料的飽和磁化強(qiáng)度越高，它標(biāo)志著材料的最大磁能積和剩磁可能達(dá)到的上限值越高。1.2.3矯頑力：鐵磁體磁化到飽和后，使它的磁化強(qiáng)度或磁感應(yīng)強(qiáng)度降低到零所需要的反向外磁場稱為矯頑力。它表征材料抵抗退磁作用的本領(lǐng)。1.2.4剩磁：鐵磁體磁化到飽和并去掉外磁場后，在磁化方向保留的剩余磁化強(qiáng)度或剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度稱為剩磁。1.2.5居里溫度：強(qiáng)鐵磁體由鐵磁性和亞鐵磁性轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判缘呐R界溫度稱為居里溫度或居里點(diǎn)。居里溫度高標(biāo)志著永磁材料的使用溫度也高。?稀土永磁材料的主要類型?

4、至今，稀土永磁材料已有兩大類、三代產(chǎn)品第一大類是稀土-鈷合金系（即RE-Co永磁），它又包括兩代產(chǎn)品。1996年K.Strant發(fā)現(xiàn)SmCo5型合金具有極高的磁各向異常數(shù)，產(chǎn)生了第一代稀土永磁體1:5型SmCo合金。從此開始了稀土永磁材料的研究開發(fā)，并于1970年投入生產(chǎn)；第二代稀土永磁材料是2：17型的SmCo合金大約是1978年投入生產(chǎn)。它們均是以金屬鈷為基體的永磁材料合金。第二大類是釹鐵硼合金（即Nd-Fe-B系永磁）。1983年日本和美國同時(shí)發(fā)現(xiàn)了釹鐵硼合金，稱為第三代永磁材料，當(dāng)Nd原子和Fe原子分別被不同的RE原子和其他金

5、屬原子取代可發(fā)展成多種成分不同、性能不同的Nd-Fe-B系永磁材料。其制備方法主要有燒結(jié)法、還原擴(kuò)散法、熔體快淬法、粘結(jié)法、鑄造法等，其中燒結(jié)法和粘結(jié)法在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛[3]。下表列出了不同稀土永磁材料的磁性能。材料種類最大磁能積/Kj.m-3剩余磁通/T磁感矯頑力/kA.m-1內(nèi)稟矯頑力/kA.m-1居里溫度/0CSmCo5系1000.76550680740SmCo5系（高Hc）1600.907001120740Sm2Co17系2401.10510530920Sm2Co17系（高Hc）2800.95640800920燒結(jié)Nd-Fe

6、-B系240-4001.1-1.4800-2400－310-510粘結(jié)Nd-Fe-B系56-1600.6-1.1800-2100－310Sm－Fe－Ｎ系56-1600.6-1.1600-2000－310-600從上表可以看出釹鐵硼永磁材料的綜合磁性能最好，并且燒結(jié)法優(yōu)于粘結(jié)法。所以下面主要介紹燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的生產(chǎn)流程。?2燒結(jié)釹鐵硼的生產(chǎn)流程?總流程如下：?2.1熔煉工段?熔煉工段主要負(fù)責(zé)將按比例稱量好的原材料進(jìn)行熔煉，分為配料和熔煉兩個(gè)部分?2.1.1配料?1、常用的金屬有如下幾種：金屬釹，鐠釹，特硼，精硼，銅，鋁，鎵，鋱，鈷，

7、鐵（太原鐵、武鋼鐵、上海鐵），鏑鐵，鈮鐵。2、所用儀器、工具、輔助材料等:不同規(guī)格的電子秤、鋼筋切斷機(jī)、除銹拋光機(jī)、橡膠手套、口罩3、工作流程：根據(jù)當(dāng)天的生產(chǎn)要求，統(tǒng)計(jì)各種原材料的用量，經(jīng)核對(duì)后去原材料庫領(lǐng)料；回來后據(jù)單配料，大體上分為兩種，與熔煉工段的熔爐相對(duì)應(yīng)，大爐用來鑄片，小爐鑄錠。配料時(shí)以及配料完成后要完成相關(guān)的記錄。接下來有專門人員會(huì)來復(fù)稱，大爐的料樣樣都要檢，檢后配放鎖車推至熔煉處，為第二天的備料。小爐的料一般要抽查，基本每一車8桶左右，每車抽一桶檢驗(yàn)，復(fù)稱小料及其他，查看是否合格?；旧厦刻斓男t備料為55桶。大爐的備料

8、一般在10桶以下。?4、注意事項(xiàng)：?(1)因稱量金屬時(shí)在空氣中有金屬粉末，所以在操作過程中需要戴口罩。而且為防止金屬碰傷手需要佩戴專用手套（2）由于原材料庫中的鐵棒較長并且容易生銹，所以在配料時(shí)需要切斷并拋光，以便于稱量