降低高矫顽力耐热烧结钕铁硼成本的关键技术分析
2024年烧结钕铁硼磁体市场需求分析
2024年烧结钕铁硼磁体市场需求分析引言烧结钕铁硼磁体作为一种高性能永磁材料，具有较高的磁能积和矫顽力，广泛应用于电子、汽车、医疗等领域。
本篇文档旨在分析当前烧结钕铁硼磁体市场的需求情况，为相关产业提供市场参考。
市场规模烧结钕铁硼磁体市场规模呈现稳步增长的趋势。
据统计数据显示，全球烧结钕铁硼磁体市场在过去几年内年均增长率达到10%，市场规模已超过100亿美元。
特别是在新能源汽车行业的快速发展推动下，烧结钕铁硼磁体市场正迎来快速增长的机遇。
应用领域电子烧结钕铁硼磁体在电子领域应用广泛，主要用于电机、电器、传感器等设备。
电机领域中，烧结钕铁硼磁体可用于电机驱动系统，如空调压缩机、电动工具等。
在电器领域，磁体可应用于耳机、扬声器等设备，提供高音质的音频体验。
此外，烧结钕铁硼磁体的高磁能积也使得其在传感器领域有广阔应用前景。
汽车随着新能源汽车的兴起，烧结钕铁硼磁体在汽车领域的需求越来越大。
这一材料可以应用于电机、电池、充电装置等核心部件。
其中，烧结钕铁硼磁体在电机中的应用尤为重要，用于提供电机的驱动力。
随着电动汽车市场的不断扩大，烧结钕铁硼磁体市场需求将进一步提升。
医疗烧结钕铁硼磁体在医疗设备中的应用也逐渐增多。
例如，用于磁共振成像设备中的磁体，可以产生强磁场用于成像。
此外，磁体还可以应用于实验室设备、医疗器械等方面，提供必要的磁场支持。
地区需求分析亚太地区亚太地区是全球烧结钕铁硼磁体市场最大的需求地区之一。
中国、日本、韩国等国家在电子、汽车等产业的兴起推动了对磁体的需求增长。
特别是在中国，随着汽车行业的快速发展，烧结钕铁硼磁体市场将进一步扩大。
北美地区北美地区也是烧结钕铁硼磁体市场的重要需求地区。
美国作为全球最大的汽车市场之一以及电子领域的创新中心，对烧结钕铁硼磁体有较大需求。
此外，近年来新能源汽车在北美市场的快速增长也带动了磁体的需求增长。
欧洲地区欧洲地区对烧结钕铁硼磁体的需求也持续增长。
德国、英国等国家在汽车和电子领域的发展带动了对磁体的需求增加。
烧结钕铁硼技术研发及产业化项目
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。
烧结钕铁硼氧化现象分析与控制
烧结钕铁硼氧化现象分析与控制作者：田红晓李永治来源：《科技创新导报》2011年第02期摘要:本文对钕铁硼工业生产中出现的材料氧化现象进行分析,并区分其现象和产生原因,提出防止材料氧化的主要控制方法。
关键词:钕铁硼氧化烧结中图分类号:TG 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)01(b)-0005-01钕铁硼稀土永磁材料因具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积等优点,现已广泛应用于电子信息、医疗卫生、航天航海、音响、交通等领域。
尤其是近些年,在环保汽车、清洁能源、风能利用、空调等方面都呈现发展态势,加之国内限制稀土初级品的出口政策限制,烧结钕铁硼材料需求量猛增[1]。
1 烧结钕铁硼氧含量分析钕铁硼生产工艺流程为:使用稀土金属、铁、硼铁等原材料配料,经真空感应熔炼后浇铸为钕铁硼合金,合金使用氢气破碎,再将破碎的合金粉用气流磨磨粉,粉料采用低氧工艺磁场取向压型,然后压坯真空烧结和时效处理后便可得到具有一定磁性能的磁性材料。
在制造烧结钕铁硼材料过程中,氧不可避免的从大气中进入磁体,在磁体内生成Nd2O3,或其他符合氧化物。
钕铁硼各项磁性能合格的材料中一般的氧含量范围是1000～3000ppm,而因氧化导致材料磁性能恶化的钕铁硼样品,测量其氧含量可达到4000～6000ppm,这样的材料不具备磁性能特性,无法使用,需要报废处置。
尽管国外的钕铁硼制造商能控制材料在高氧含量条件下,依然保持良好的磁性能,但其使用的稀土百分比要比国内低氧工艺材料高,相对材料的成本也高。
在工业生产中,很多环节控制不当均会导致材料氧化报废,本文分析如何调节材料氧含量和以生产中常出现的材料氧化现象为例,区分不同的氧化现象,并分析出导致材料氧化的成因,然后提出防止材料氧化的主要控制方法。
2 生产中粉体材料的补氧工艺钕铁硼制造中,合金经过气流磨磨粉,形成2.5～3.5mm的粉末。
磨粉设备设计了补氧管路,目的是在磨粉工序为粉体材料添加一定的氧,使其轻微钝化,防止其在后续成型生产中遇氧剧烈氧化,导致材料氧化发热而报废。
降低烧结钕铁硼配方成本的方法
镝， 细化材料晶粒 ， 提高各向异性场 ， 而提高内禀矫顽力。 从 在钕铁硼中 用量最大的金属钕 ，镝也可以采用其他稀 土原料进行替代 以进一步降 低成本 ， 比如用镨替代一部分金属钕 ， 者用轻稀 土合金镧铈等替代金 或 属钕 ， 用金属钬铁替代金属镝 铁等 ， 都能起 到很好 的降成本作用 。用稀 土钆铁替代部分金属钕和镝 ， 既能够保 持剩磁不降低 又能提高矫顽力。 般生产低性能 Ｎ ５完全可以做到低成本。故在保持材料的磁特性能 ３ 够 满足技 术要求 的前提下 ， 选择不 同种类 的元素 ， 定添加 比例 ， 确 进行 元素 间的替代 ， 是采取配方降成本最直接的方法。Ｉ ３ ｌ ４２应 用氢 爆 工 艺 提 高磁 性 能 ． 目前国内还有部分厂家采用铸锭合金破碎 的传统生产方式 ，一般 是材料性能低 ， 而成本高。氢爆工艺可以大幅提高后续的气流磨工序提 高生产效率 ， 使磨 出的原始钕铁硼粉末具有 良好 的颗粒分布和形貌 ， 为 烧结细化晶粒提供基础。 若将铸锭合金进行氢爆处理 ， 可以大幅提高材 料 的矫顽力 ， 这是间接降低配方成本 的一个重要 方法 。 ４ 提 高材 料 成 型 取 向度 ３ 在钕铁硼成型工艺中 ， 钕铁硼粉末在压机模腔 内 的剩磁越 高。 提高材料成 型时的取向度也是提高材料剩磁 的方法之一 ， 间接的也 可降低材料的配方成本。提高成型材料的取向度有几个方法 ， 一是高磁 场法 ， 即提供足够 的磁场强度 ， 提高粉末 颗粒按磁 场排序 的数量 。还有 就是提高粉末材料 的流动性 ， 使得粉末更容 易沿取 向磁场 的分布排列。 提 高粉末流动性的主要方法就是在粉末搅拌阶段 加入 添加剂 ，国内已 经有专 门的厂家可 以提供这种添加剂 ，提高粉末 流动性 的效果十分明
高矫顽力钕铁硼磁体专利技术分析
高矫顽力钕铁硼磁体专利技术分析摘要：随着对具有更高性能电磁设备需求的不断增加，如何制备具有高矫顽力的钕铁硼磁体成为人们逐渐关注的一个焦点，本文从涉及钕铁硼磁体矫顽力的专利申请概况出发，总结了几种能够提高钕铁硼磁体矫顽力的制备工艺。
关键词：钕铁硼；矫顽力；专利1．引言烧结钕铁硼磁体自1983年被发明以来，因其具有相对优异的综合磁性能，被广泛的应用于电声器件、电动机、发电机、计算机、核磁共振医疗、通讯、控制器以及风力发电等各种支柱领域，尤其是汽车领域所用器件向小型化、轻量化、高速化、低噪音化等方向的发展，对具有高性能，特别是高矫顽力的钕铁硼磁体的需求不断的增加，然而，高性能的钕铁硼磁体在生产的过程中又需要使用较多的重稀土元素，这导致高性能的钕铁硼磁体生产成本居高不下，因此，如何在制备高矫顽力磁体的同时，降低稀土的用量，减少成本已成为当前迫切的需求。
本文以合享数据库（INCOPAT）作为数据库进行检索，初步分析了涉及钕铁硼磁体矫顽力的专利申请基本概况，并总结了几种提高钕铁硼磁体矫顽力的工艺。
2.高矫顽力钕铁硼磁体专利申请基本概况经统计分析，在全球专利申请中，涉及钕铁硼磁体矫顽力改善的专利申请中，申请量最高的五个国家分别为：中国、日本、美国、德国和韩国。
中国早期申请较少，但是后来居上，成为申请量最大的国家，日本申请量相对中国较少，但是由于烧结钕铁硼磁体制备起步较早，掌握了较多的核心技术专利。
申请量前十的申请人分别为：日立、TDK株式会社、精工爱普生、丰田、信越株式会社、厦门钨业、福建省长汀金龙稀土有限公司、中国科学院宁波材料科学与工程研究所、中科三环、住友。
从上述排名中可以看出，前十的申请人主要分布在日本和中国，这说明虽然中国起步较晚，但是发展较为迅速，已经逐步的追上了发展较快的日本。
另外，在涉及钕铁硼磁体矫顽力改善的中国国内专利申请中，排名前十的申请人分别为：厦门钨业、福建省长汀金龙稀土有限公司、中国科学院宁波材料科学与工程研究所、中科三环、钢铁研究总院、北京工业大学、京磁材料科技股份有限公司、烟台正海磁性材料股份有限公司、北京科技大学、安徽大地熊新材股份有限公司，从中国国内申请人排名可知看出，申请人类型主要为企业，说明中国的企业的科研水平正在稳步提高，通过企业所具有的产业-研究一体化优势，在不久的将来必将在钕铁硼材料性能改善领域取得优异的成绩。
钕铁硼技术分析报告
钕铁硼技术分析报告一、引言钕铁硼（NdFeB）是一种重要的稀土永磁材料，具有高性能、轻量化和广泛应用等特点，是高科技产业中的关键材料之一。
本报告旨在对钕铁硼技术进行详细分析，包括材料特性、加工工艺、应用领域等方面。
二、钕铁硼的基本特性钕铁硼是由钕、铁和硼等元素组成的合金。
相较于其他永磁材料，钕铁硼具有更高的磁能积、矫顽力和矫顽力最大能量积，使其成为目前商业化程度最高的永磁材料之一。
此外，钕铁硼还具有抗高温性能好、耐腐蚀、机械强度高等优点。
三、钕铁硼的加工工艺钕铁硼的加工主要包括磨粒制备、热压成型和烧结工艺。
其中，磨粒制备是将钕铁硼粉末与粘结剂混合，经过细磨加工得到所需颗粒大小的钕铁硼磁粉。
热压成型是将磁粉装填至模具中，经过预压、主压和后压等工序，通过热压使磁粉颗粒相互结合成为整体。
最后，通过烧结工艺进行高温处理，使颗粒更加致密，结合更加牢固。
四、钕铁硼的应用领域钕铁硼广泛应用于电子信息、新能源、汽车工业等领域。
在电子信息领域，钕铁硼材料被广泛应用于电动车辆、液晶显示器、硬盘驱动器、音响设备等中。
在新能源领域，钕铁硼材料的高性能使其成为风力发电机、永磁直驱发电机等的首选材料。
在汽车工业中，钕铁硼应用于电动车辆的辅助电机、电动助力转向装置等。
五、钕铁硼技术的发展趋势随着技术的不断进步，钕铁硼的磁能积不断提高，磁粉的制备技术也不断改善。
此外，钕铁硼材料在高温环境下的稳定性和抗腐蚀性能也得到了提高。
未来钕铁硼技术的发展趋势主要有：进一步提高磁能积，提高材料的热稳定性和耐腐蚀性，降低原材料成本，开发新的应用领域等。
六、结论钕铁硼技术在现代工业中具有重要的地位和广泛的应用前景。
钕铁硼材料具有优异的性能和多样化的应用领域，其加工工艺也在不断改进和创新。
未来钕铁硼技术的发展趋势将是进一步提高性能，降低成本，开发新的应用领域。
钕铁硼技术的不断发展将对现代工业产生积极的推动作用综上所述，钕铁硼技术在现代工业中具有重要的地位和广泛的应用前景。
烧结钕铁硼永磁高性能化的关键及途径
烧结钕铁硼永磁 高性能化 的关键及 途径
扬 眉 ，刘 颖 、 涂 钻 旌
（ 四川 大学 ：从优化微观妞螺蛄椅 的角度 ，对 制备 高性 能烧结 Ｎｄ ｃ 磁体 的途径 和技 术时进展进行 丁圆述 ＦＢ
ｗｉ ｉ ｈｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ，ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｒ ｄ ｃｎ ｈ ｏ ｔｎ ｆ ｔ ｈ ｇ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｓ ｎ ｌ ｄ ｎ ｅ ｕ ｉ ｇｔ ｅｃ ｎ ｅ ｔ Ｎｄ ｈ ｆ ｏ ，ｏ ｔ ｚｎ ｈ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆ ｌ ．ｔ ｅｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆ ｐ ｍｉｉ ｇｔ ｅｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ － ｌ ｉ ｉ ｄ０ ｈ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ
预处理一配料一熔炼 一破碎一细磨 一混糙 一压型 烧结 一熟处理 一机加工 一电镀 一充磁一俭验 一 包装一人库 （ ｄ ｅ Ｎ ＦＢ产品 ） 。 在此 生 产 过 程 中 ，烧 结 钕 铁硼 永 磁合 金 中至
一
４２Ｊ ４ Ｏ ） ３ｋｉ （ ＭＧ ｅ，达到了烧结 Ｎ ＦＢ材料理论 ｍ ５ ｄｅ 磁 能 积 的 ９ 。 日本 已 能 批 量 生 产 磁 能 积 达 ０ ４０Ｊ ０ Ｏ ） ０ｋ／ （ ＭＧ ｅ以上 的高性 能烧结 Ｎ ＦＢ 磁 ｍ ５ ｄｅ 体 、而我国批量生产烧结 Ｎ Ｆ Ｂ 的（ 一 大多 ｄｅ Ｂ 为 ２４ ０ｋ／ ３ ３ＭＧ ｅ，仅 有少 量 达 ６ ～３４Ｊ （ ～ ８ Ｏ ） ｍ ３ ３０ ６ｋ／ ０ ５ Ｏ ） ２ ～３０Ｊ （ ～４ＭＧ ｅ，均属 于 中低档 产 ｍ ４
的应用 、特 别是计算机 、电子通讯等设备 的普及 雨 汽车用 电机 的高速发 展 ，使其应用前 景更加广 ｌ 阔 目前 ，烧结钕铁硼磁体 主要用于计算机硬盘
驱动器音 圈电机 （ Ｃ ） 电子 和数据存贮领域 ＶＭ 使 用 的 马 达 、汽 车 用 电机 核 磁 共 振 成 像 仪 ｃ Ｉ、扬声 器等 。 ＭＲ ） 现在 烧结 Ｎｄ ｅ 磁体 的磁 能 积 （ ＦＢ 脚 已 由
双合金法制备高性能烧结钕铁硼工艺研究
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。
烧结钕铁硼永磁体矫顽力理论及其影响
Abstract Some coecivity t heo ries based on t he different defect models ,such as t he nucleatio n theo ry ,t he pin2
陷是畴壁很强的钉扎中心 ,它们的存在将限制畴壁的位移 ,从而
提高磁体的矫顽力 。
1. 4 发动场理论
高汝伟等[9 ,10] 经过系统的研究 ,结合实验事实提出了钕铁
硼磁体的发动场理论 。该理论认为 ,反磁化核的体积很小 ,仅具
有畴壁的数量级 ,需要长大成畴并从晶粒表面到内部不可逆畴
壁位移才能将整个晶粒反磁化 。在反磁化核的长大过程中 ,需
该理论认为 ,钕铁硼磁体的矫顽力是由晶粒边界软磁性缺
陷区域反磁化成核场来决定的 。成核场高 ,则磁体的矫顽力就
高 ,反之 ,磁体的矫顽力会较低 。
1. 2 热激活理论
Givord 等[5] 提出了反磁化的热激与成核理论的不
同之处在于 ,激活体积处的各向异性常数并不明显地小于硬磁
表示表面层的深度 。
该公式确定的是单变量连续变化的缺陷模型 ,根据该式 ,应
用总自由能最小原理确定成核场 ,并指出成核场决定矫顽力 :
Hc
=
Hn
=
2
K1 ( Js
Z)
-
2πMs
+
2 K1δB M sπr0
(2)
式中 :δB 为晶粒内畴壁厚度 ,J s 和 Ms 分别表示磁极化强度和饱
和磁化强度 。
钕铁硼生产质量管理的思考
求真务实搞管理,过程控制抓落实磁材车间关于质量管理方面的思考、实践与成果随着磁材行业企业规模不断壮大，钕铁硼市场竞争越来越激烈，客户对产品质量的要求越来越严,标准越来越高，只有不断提升钕铁硼产品质量，才能增强公司钕铁硼产品的核心竞争力。
以下是磁材车间在质量管理方面粗浅的认识，有不妥之处请各位领导批评指正。
一、对钕铁硼生产质量管理方面的思考与认识：公司磁材车间从组建到目前生产经历了一段艰难的成长过程，总结磁材行业的生产特点就是工序多、质量参数多、手工作业多，质量控制点多、设备先进自动化程度高，对操作人员、维修人员的素质要求较高。
钕铁硼产品从配料开始生产，要经熔炼、氢碎、制粉、混料、取向成型、等静压、真空烧结、回火、性能检测、磨削加工、切片、电镀、包装等多道工序，每道工序都离不开手工作业。
每块料从投入到产出需要一周左右的时间，每道工序的控制工艺和参数既不相同又相互联系、相互影响，期间生产工艺和设备参数的微小变化，都会直接或间接影响产品质量,因此钕铁硼质量管理控制是一项繁琐细致的工作.其次，钕铁硼产品的规格尺寸和性能牌号指标多种多样,在生产时设备的参数和运行程序将随不同规格或牌号产品的变动而调整。
造成影响产品质量的因素较多,一项疏漏控制不到位就会最终导致质量不稳定。
另一方面，无论是磁材制造者还是客户，对尺寸精度和磁性能要求越来越高，都追求磁性能的稳定性和产品的一致性,实际情况是磁性能参数之间存在此消彼长的现象，如矫顽力升高磁能积就降低,磁能积升高矫顽力就降低，两者之间互动影响。
如何提升产品质量的稳定性、均一性，控制好各磁性能参数之间的临界点是生产钕铁硼产品的关键。
二、车间质量管理实践浅谈：2。
1、强化溯源管理和源流管理，做好工序生产过程控制，提升产品质量。
表征钕铁硼产品性能特性的指标有以下项目：甩带片组分金相显微结构甩片厚度粉体粒度形貌粉体氧含量磁场强度成型压力与密度烧结毛坯晶体结构烧结毛坯密度内禀矫顽力磁感矫顽力磁能积方形度居里温度耐温系数热磁损外观尺寸等二十多种性能指标它们之间即相互联系又相互影响构成了钕铁硼性能的大家族，这其中部分性能参数我们车间以及检测中心能够检测分析,一部分性能参数只有我们的下游客户才能检验确认。
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’$0+++ 热处理工艺分析及磁性能测试结果
合理的烧结制度及合适的热处理工艺对烧结钕 铁硼永磁体的性能至关重要 & 试验选用三段真空烧 结和二级回火热处理工艺 ! 并根据不同牌号 ! 制定出 不同的热处理工艺 ! 经过多次试验 ! 在生产过程中再 根据压坯密度 ’ 粉末特征 ’ 氧化程度 等做适当 调整 ! 最后确定了不同牌号的热处理工艺 " 对 )12034556* 烧结磁体进行温差测试试验发现 ! 烧结过程有 - 个温度变化点 (’20% 7 左右$ 居里点附
’/
研发与应用
!"#$%&’(%)"$%*(+&,,-
近 % #//0% 8 左右$ 富 )1 相熔点附近 % #2,90% : 左右 $ ;2<;& 共 晶 物 熔 化 点 附 近 % #220,% = 左 右 $ ;2 熔 点% & 一般烧结温度低于熔点约 0,%> 左右 ?&@! 烧结时 ! 成形坯发生一系列物理化学变化 & 在升温过程中 !低 温段主要排除钕铁硼压坯外表面的水汽 ’ 吸附的气 体以及有机物的挥发 ’ 蒸发 # 当温度升到富 )A 相熔
素的合金元素配比 & 采用较先进的薄片双面冷却结晶器铸锭技术 #粉末处理 #热处理技术等 !控制组织 结构和氧含量方法% 能用低成本配比的原料生产出高矫顽力 #高使用温度的耐热烧结 ) ?@A8 永磁体 % 关键词 ’低成本 & 矫顽力 & 耐热烧结钕铁硼 & 热处理
型低成本 ;3 牌号的铸锭 % 铸锭在 ,$’+CD9 的高纯氮
图 &+++ 结晶器改善后浇铸的低成本元素 配比的钕铁硼铸锭组织
化阶段 ! 大量的液相出现 ! 体积收 缩 ! 气孔收缩 或排 除 ! 气体散发 ! 液相渗透到固体颗 粒中 ! 浸润 固体磁 性相形成毛细管 # 到高温时合金内应力消除 ! 原子扩 散由物化反应形成共价键 ’ 金属键的结合 ! 孔隙进一 步缩小 ’ 排除 ! 密度提高 ! 相应的颗粒长大 # 小颗粒溶 解于液相中 ! 通过扩散 ’ 吸附 ! 依靠毛细管力 ! 在较大 颗粒表面析出 # 相对较小的 颗粒 ! 表面能 较大 ! 通过 毛细管力 ! 吸附溶解于液相 中的机会 多 ! 长大较快 & 经过一定的过程和时间 ! 达到晶粒大小相对一致 ! 烧 结体相对致密 & 通过这些过程使晶粒尺寸变大 ! 晶粒 更光滑均匀 ! 晶粒内外成分一致 ! 最终得到所需性能 的钕铁硼烧结磁体 & 提高烧结温 度 ! 延长烧结 时间 ! 可以提 高密度 ! 特别是磁性相密度 ! 使磁性能提高 ! 但过高的烧结温 度和过长的烧结时间均使晶粒度过大 ! 矫顽力下降 & 不同成分的烧结坯有一临界烧结温度 ! 超过这一温 度 ! 晶粒迅速长大 & 一般烧结温度低于此温度 ! 使晶 粒度不大于 &,BC!保持高的矫顽力 & 图 ’ 为 ’0DE 牌号低成本元素配比的耐热烧 结 钕 铁 硼 热 处 理 后 的 金 相 组 织 & 其 晶 粒 度 为 * 级 .9 级 ! 均在 2*FC 以下 ! 晶粒大小和富 )1 相的分布较 均匀 & 其磁性能如表 2 所列 & 值得提出的是 ! 由于添加了促进烧结的低熔点
6H+I;
试验获得的钕 铁硼磁性能
EJKIL,4
22$*& 22$*0 22$9& 22.2&$’
EMKIN,4 $ 6E % COPINQ,4
&&$-2 &2$’’ &2$/& !&2 ’0$/5 ’0$* ’-$5 ’’.’0
2&$&/ 2$&2& 2$&,-
’0DE 牌号
要求性能
2$2*.2$&&
$1!+ + 合金铸锭特征与关键技术分析
采用 () 质或 ,- 质双面水冷薄型结晶器浇铸试 验配比的铸锭 " 从铸锭组织来看 !,- 质结晶器比 () 质的冷却效果好 ! 组织生长优良 ! 柱状晶细小 " 在铸 锭 断 面 发 现 !! 种 结 晶 器 浇 铸 的 铸 锭 均 有 大 片 浅 灰 色组织 ! 但 () 质结晶器浇铸的铸锭大片浅灰色组织 多 ! 而 ,- 质结晶器浇铸的铸锭大片浅灰色 组织很 少 " 通过金相分析 ! 发现该组织是以中心向外一层一 层结晶的大片柱状晶 ! 如图 2 所示 "
!""# 年 !$ 卷第 % 期
稀有金属快报
$?
磁体的保障 % 为获得良好的铸锭组织 !除合适的浇铸 温度外 ! 唯一有效的办法是提高冷却能力 ! 提高过冷 度 " 试验证明 !合理的双面薄型结晶器结构和适当的 浇铸温度可以制得良好的片层结构柱状组织 "
稀有金属快报
$C
小而短 % 最好在 CD? 以下 & ! 只有一条 !即具有足够 的过冷度 " 要获得足够的过冷度 ! 工艺上有两条途 径 #E 提高冷却能力 $F 提高浇铸温度 " 从浇铸到铸 锭凝固既是形核的过程 ! 又是原子扩散的过程 " 提高 浇铸温度 ! 虽然提高了形核和扩散的能力 $ 但一味地 提高浇铸温度 ! 会使晶胚数量减 少 ! 形核速率 变小 ! 磁性相 <@!()2#. 四方结构的 短程原子 团 遭 到 破 坏 ! 出现亚稳态结晶 ! 使 G’ () 在铸锭中大量析出 $ 同时 也造成结晶器的使用寿命缩短 !甚至浇穿 " 浇铸温度 过低 ! 则原子扩散变得困难 ! 合金成分不易均匀分 散 ! 形核速率降低 ! 过冷度变低 !<@;();. 等原子没有 足够的扩散距离 % 远离 "1!#+ >?& !<@!()2#. 四角晶 体的片层状结构难以形成 " 因此 ! 选择过高浇铸温度 不可取 ! 选择过低浇铸温度也不行 ! 必须选择合理的 浇铸温度 " 既然过高的浇铸温度不可取 !只有提高冷 却能力 " 除少数使用甩带技术外 ! 目前普遍采用冷凝器 铸锭 ! 选择合理的结晶器结构和具有优良导热系数 的材质是行之有效的方法 ! 根据以前薄型双面冷却 结晶器浇铸的铸锭出现的不合理现象 ! 将结晶器结 构和冷却通道进行了改进 ! 并选择了合理的浇铸温 度和浇铸过程 " 厚度 H2"+ ?? 的薄型双面冷却铜结
MNO’ () 相区 ! 不出现 P’ () 相 ! 为生产高性能钕铁
硼制品创造了有利的条件 " 图 ! 为结晶器改善后浇 铸的低成本元素配比的钕铁硼铸锭组织 "
$1$Q++ 制粉的关键技术与设备
在制粉过程中 ! 采用气流磨技术改善了粉末颗 粒特性以及粒度分布 ! 通过控制铸锭组织和气流磨 工艺参数 ! 可使粉末颗粒特性及组成接近理想状态 " 目前存在的问题是粗破制粉工艺和设备均有待进一 步改进 " 采用 *R 技术 ’ 粗破后的粒度分级技术和气
图 2++ 以 () 质或 ,- 质双面水冷薄型结晶器浇铸的低 成本元素配比的钕铁硼的铸锭组织
晶器可以使铸锭组织得到很大的改善 ! 同时 <@ 含量 可以降到 $I 或者更低 % 甩带技术可使 <@ 降到
SC"
良好片层结构的铸锭组织 ! 是制造高性能烧结 钕铁硼永磁体的关键判据 " 铸锭组织良好的条件是 #
!J1CK & ! 可 抑 制 L’ () 的 出 现 A$B" 因 为 提 高 冷 却 速
度 ! 会使相图中的液相线明显畸变 ! 液相线向左移 动 ! 相图中包晶反应线的结点所需的 <@ 含量降低 ! 较低 <@ 含量的配比合金 ! 其铸锭凝固时即可绕过
3 柱状晶生长良好 $4 柱状晶有高的定向度 $5 晶粒
)GCH .,,,,+ 3 型磁性能检测器测试磁性能 & 采用激
光粒度仪和费氏粒度仪分别测试粒度分布和平均粒度%
’+ + + 试验结果及分析
’$.+ + 成分配比的影响
采用低成本元素配比 ! 并进行最优化组合来生 产高性能耐热钕铁硼 % 在三元系基础上添加少量的
IJ 细化晶粒 # 提高各向异性场 ! 从而提高内禀特性 &
.
前
言
气 中 初 破 # 中 破 ! 得 到 .E.,+ 22 大 小 的 粗 粉 ! 并 分 级 ! 以较小的粒度范围分批在高纯氮中气流磨到平 均粒度为 ’$,E-$,+ F2 的粉末 & 在氮气保护中采用高 磁场取向 # 分段压制技术制得坯料 ! 再经真空三段烧 结 ! 二次回火得到最终烧结 )B@A8 永磁体 % 宏观断面 观察和金相分析合金铸锭及烧结坯& 采用
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研发与应用
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降低高矫顽力耐热烧结钕铁硼 成本的关键技术分析
李增峰 罗建军 张晗亮 谈 萍 庞 薇 侯雪玲 陈绍楷 石 英
" 西北有色金属研究院 ! 陕西 西安 R.,,.6$
摘
要 ’ 探讨了减少 IJS% ) ?S% K" 的添加量 ! 取掉 T? 和 U9 ! 并用低价的 KVS+ 7 . 等元素替代部分高价元
细小均匀 " 在铸锭凝固时 ! 由于四方相沿 6 轴方向易 生长 ! 比其它 方向生长快 ! 最难生长的 方向是 7 轴 " 据 有关资料介 绍 !% #2" & 和% #22 & 晶 面 上 原 子 密 度 相对大一些 !其能量最低 $ 四方相晶体的 8 光衍射谱 也证实了四方相晶体% #2" & 和 9#22:晶面上的衍射峰 很强 $ 通过计算可知 ; 只要 <= !()!. 原子沿 7 轴方向 扩散不足 2>? % "1!#+ >? 的距离 & !<@!()2#. 四角晶 体的片层状结构即可形成A!B" 如 何 保 证 磁 性 相 <@!()2#. 沿 7 轴 方 向 排 列 ! 且 得到有高定向度的晶体 ! 形成片层状结构 ! 层状组织