稀土永磁材料的研究进展 应用物理学专业毕业设计 毕业论文

稀土永磁材料的研究进展应用物理学专业毕业设计毕业论文

内蒙古科技大学本科毕业论文

题目：稀土永磁材料的研究进展学生姓名：

学院：物理科学与技术学院

学号：

专业：应用物理学

班级：

指导教师：

二〇一一年六月

摘要

稀土永磁材料在国民经济中占有重要的地位。本文从稀土永磁材料特点出发，介绍了稀土永磁材料发的相关发展应用，并进行了钕铁硼永磁体的粘结研究。

关键词：稀土永磁；粘结

Abstract

Lanthanon permanent magnet is of importance in the country economy. In this paper, from characteristic of lanthanon permanent magnet, application and development are introduced, and stick investigation of NdFeB have been discussed.

Keywords: Lanthanon permanent magnet; stick

目录

引言_______________________________________________________________ 5

1.稀土永磁材料的概要介绍 ____________________________________________ 5

2.十七种稀土元素 ____________________________________________________ 6

3.钕铁硼NdFeB_____________________________________________________ 6

4.日美等国的相关发展状况和我国稀土永磁材料发展展望 __________________ 7 4.1日美等国的相关发展状况______________________________________________ 7

4.2我国稀土永磁材料发展及展望__________________________________________ 8

5.钕铁硼永磁体的粘结研究 ____________________________________________ 8 5.1按要求配量__________________________________________________________ 9 5.2预估方案____________________________________________________________ 9 5.3检查效果，确认并验证最佳方案_______________________________________ 10结语______________________________________________________________ 11

参考文献__________________________________________________________ 12致谢______________________________________________________________ 13

引言

稀土永磁材料作为一种重要的功能材料，已被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域，深入国民经济的方方面面，其产量与用量已成为衡量一个国家综合国力与国民经济发展水平的重要标志。

稀土永磁的出现是永磁材料领域中的一个巨大进步，尤其是NdFeB稀土永磁材料的高性能使得高新技术产业中的磁器件高效化，小型化，轻型化成为可能。相信随着稀土永磁材料应用的扩展，定会迎来一个稀土永磁高新技术应用的新时代。

1.稀土永磁材料的概要介绍

稀土永磁材料是不同的稀土元素和过渡金属（Fe，Co，Ni等）组成的金属间化合物，是近二十年来得到迅速发展的一种新颖永磁材料。

稀土永磁材料发展十分迅速，现已经在许多领域里得到了广泛的应用，成为当代新技术的重要物资基础。自80年代以来利用钐钴合金做稀土永磁电机。产品类型包括伺服电动机、驱动电动机、汽车启动机、地面军用电机、航空电机等，部分产品出口。

稀土永磁体不仅具有很高的剩磁感应强度，很高的磁能积，而且具有很高的矫顽力，这一点是当今任何永磁材料所无法相比的。目前，采用烧结法制造的钴基稀土永磁体的矫顽力可达800KA/m；铁基烧结稀土永磁体的矫顽力可做到850kA/m。

综上可见稀土永磁体具有如下优点：

（1）高的磁特性：具有很高的剩磁感应强度B，很高的磁能积（B.H）和很高的矫顽力（特别是高的内禀矫顽力）。目前采用的烧结钴基稀土永磁体的剩磁感应强度可大 1.2T,接近铝镍钴永磁体的最高水平,而其矫顽力则可做到800kA/m，约为铁氧体永磁的三倍。

（2）直线退磁特性：它们的退磁曲线基本为直线，恢复线与退磁曲线相重合，可逆磁导率接近于1.0。

（3）耐温高：烧结钴基稀土永磁体的居里温度可达850摄氏度，因此可适应高温环境工作，钴基稀土永磁体的工作温度可达300摄氏度。

（4）温度稳定性较好：钴基稀土永磁体的剩磁感应强度可逆温度系数可做到0.03%，其水平接近铝镍钴永磁体。

2.十七种稀土元素

稀土被人们称为新材料的“宝库”，是各国科学家，尤其是材料专家最关注的一组元素。

根据国际纯粹与应用化学联合会对稀土元素的定义，稀土类元素是门捷列夫元素周期表第三副族中原子序数从57至71的15个镧系元素，镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu，再加上与其电子结构和化学性质相近的钪Sc、和钇Y，共计17个元素。除钪与钇外，其余15个元素往往共生。

稀土元素的应用蓬勃发展，已扩展到科学技术的各个方面，尤其现代一些新型功能性材料的研制和应用，稀土元素已成为不可缺少的原料。

在农业领域目前发展有稀土农学、稀土土壤学、稀土植物生理学、稀土卫生毒理学和稀土微量分析学等学科。稀土在冶金工业中应用量很大，约占稀土总用量的1/3。稀土可以用于石油裂化工业中的稀土分子筛裂化催化剂。

在高新技术产业中应用，可以用作显示器的发光材料、磁性材料、储氢材料、激光材料、精密陶瓷、催化剂、高温超导材料。

3.钕铁硼NdFeB

钕铁硼是具有高矫顽力和高磁能积的高性能的稀土材料，而且近年来对该材料的不断完善，提高了使用温度和降低了材料的成本。将钕铁硼稀土永磁材料应用于各种电机的开发上可以明显的减轻电机的质量，减小电机的外型尺寸，又可以获得高效的节能效果和提高电机的性能，再结合电力电子新技术，使得稀土永磁材料在电机中的应用可实现产品机电一体化，各种用途的新型稀土永磁电机将进入了一个崭新的发展阶段。

稀土永磁电机是钕铁硼磁体最大的应用领域，约占磁体总量的70％，计算机硬盘配套的音圈电机(VCM)占40％-50％，所以计算机产业是永磁电机的最大用户。

采用稀土永磁电机可以明显减轻电机的重量，如10kW普通发电机，重量为220kg，而稀永磁发电机为92kg。稀土永磁电机高效节能，平均节电率高达10％，