钕铁硼磁性材料产业学习资料

钕铁硼磁性产业学习资料

一．永磁材料分类

二．钕铁硼磁性材料

稀土永磁体主要为钕铁硼永磁体，是金属钕、铁、硼和其他微量金属元素构成的合金磁体，是第三代稀土永磁材料。钕铁硼具有体积小、重量轻、磁性强的特点，且成本也比前两代稀土永磁材料低很多，被称为“磁王”。依制作工艺不同又可分为烧结钕铁硼、粘结钕铁硼两种。

钕铁硼磁性材料是，等的。又称。

钕铁硼材料中含有大量的钕和铁，容易锈蚀。所以钕铁硼必须进行表面涂层处理。表面化学钝化是目前很好的解决方法之一。

磁粉是粘结磁体的主要组分，磁体的磁性能来源于磁粉，目前应用最为广泛的是快淬磁粉，国内的纳米双相耦合磁粉的应用也越来越广，其它用于粘结钕铁硼的磁粉还有机械合金化粉，HDDR粉等，各种磁粉的性能特点是不相同的。（1）快淬磁粉（2）纳米双相耦合磁粉（3）HDDR粉（4）机械合金化粉（5）其它磁粉

三．粘结钕铁硼发展历史背景

粘结磁体大约出现在20世纪70年代，当时的钐钴SmCo永磁体已经达到商品化。

烧结永磁体的市场情况很好，但难于精密加工成特殊形状，而且在加工过程中易出现开裂、破损、掉边、掉角等问题，另外还不易装配，从而使其应用受到限制。

为解决这一问题，将永磁体粉碎，与塑料混合，在磁场中压制成型，这大概是粘结磁体最原始的制造方法。

粘结钕铁硼（NdFeB ）磁体由于成本低、尺寸精度高、形状自由度大、机械强度好、比重轻等优点而得到广泛应用,年增长率达35 %。自NdFeB永磁粉末出现以后，由于其具有高的磁性能，所以柔性粘结磁体取得了迅速的发展.。

四．粘结钕铁硼的优缺点

优点：高剩磁、高矫顽力、高磁能积、高性能价格比，容易加工各种尺寸及最小规格。

与烧结磁比较，它可一次成形，无需二次加工、可以做成各种形状复杂的磁体，这也是烧结磁体所无法相比的，应用它可大大减少电机的体积及重量。

缺点：表面涂层或电镀抗蚀性较低

五．粘结钕铁硼应用领域

钕铁硼（NdFeB）粘结永磁材料是由NdFeB磁粉加入粘合剂而制成。自1988年成功地开发此材料以来其发展相当的迅速、产量成倍地增长，它作为一种高性能的永磁材料，符合当代电子产品期短、小、轻、薄方向发展的潮流。

粘结钕铁硼永磁材料的生产及应用开发较晚，应用面不广，用量较小，主要用于办公室自动化设备、电装机械、视听设备、仪器仪表、小型马达和计量机械、在手机、CD-ROM、DVD-ROM驱动电机、硬盘主轴电机HDD、其他微特直流电机和自动化仪器仪表等领域应用广泛。

近年我国粘结钕铁硼永磁材料的应用比例为：计算机占62%，电子工业占7%，办公室自动化设备占8%，汽车占7%，器具占7%，其他占9%。

粘结钕铁硼的生产工艺一．粘结钕铁硼生产工艺流程图

二．粘结钕铁硼磁体成品图

三．粘结钕铁硼永磁材料的化学成分

粘结钕铁硼永磁材料是以钕铁硼磁粉与粘结剂经混合、成型、固化制备而成的永磁产品。

主要成分为稀土（RE）、铁（Fe）、硼铁合铁（B-Fe）及粘结剂。

其中稀土主要为金属钕（Nd），为了获得不同性能可用镝（Dy）、镨（Pr）等其他稀土金属替代；铁也可被钴（Co）、铝（Al）等其他金属替代；硼的含量较小，但却起着形成正方晶体结构金属间化合物的重要作用，使得化合物具有饱和磁化强度、高的单轴各向异性和高的居里温度。

粘结剂为高分子树脂环氧树脂等。

四．粘结钕铁硼永磁材料的制造工艺

粘结钕铁硼磁体的生产工艺主要有压制成型、注射成型、挤出成型和压延成型等4种，如图其中压制成型工艺已基本实现了产业化。注射成型钕铁硼磁体相对于其它成型工艺，具有批量生产性好、产品尺寸精度高、力学强度优异、可一体化成型、易获得复杂形状的磁体的特点因此具有十分诱人的产业化前景，是当前粘结磁体成型方法研究最为活跃的领域和前沿。

五．粘结钕铁硼磁体注射成型工艺

钕铁硼的注射成型是利用注射成型机械，将已混合均匀的磁粉与粘结剂混合料（喂料）在外热和剪切热的作用下熔化，然后高压注射入成型模具中得到磁体。

注射成型钕铁硼磁体的工艺路线如图所示。

其工艺过程的关键因素有磁粉的选择和预处理、粘结剂种类的选择、注射成型机械、注射成型模具以及注射成型工艺等。

可用于注射成型粘结钕铁硼磁体的磁粉有：快淬粉、HDDR 粉、机械球磨粉及气体雾化粉等。

图：粘结钕铁硼磁体注射成型工艺路线

六、粘结钕铁硼磁体压制成型工艺

粘结钕铁硼永磁材料产品采用粉末冶金工艺和复合材料工艺。

其中压制成型工艺为：首先将熔炼后的合金通过快速凝固工艺制成磁粉，然

后与粘结剂混合，再通过压制方法进行成型。压坯通过固化达到一定的致密度。

为了增加产品的抗氧化能力，通常需要对产品进行表面防锈处理。

其工艺流程如图。

图：粘结钕铁硼磁体压制成型工艺路线

因为压制成型工艺可以获得高磁粉填充密度，进而可获得高的磁能积，且所需设备简单，投资少，所以压制成型方法目前仍占主导地位。复合料一般采用粉末状粘结剂与磁粉混合均匀，然后造粒。压制成型是粘结磁体制备中最为关键的工艺环节。压制成型的压力一般为6～10t/cm2，压力太小，磁体的密度低，磁性能低；压力过高虽然可以提高密度，但对磁粉的损伤程度大，磁性能也会下降，因此要选择适中的压力。当然磁粉的形状、粒度分布、松装密度等因素也是成型压力选择的重要参考，质量好的磁粉在较低压力下就可以获得较高的磁体密度。加热固化的温度视粘结剂而定，表面处理目前多采用阴极电泳，最后充磁。

烧结钕铁硼磁体略述

烧结钕铁硼磁体是当今世界上综合磁性能最强的永磁材料，以其超越于传统永磁材料的优异特性和性价比，在各行各业中获得越来越广泛的应用，成为许多现代工业技术，特别是电子信息产业中不可缺少的支撑材料。

一．产业格局现状

1.浙江：50%

中科三环宁波科宁达公司、宁波韵升高科磁业公司、宁波永久磁业有限公司、宁波招宝磁业有限公司、宁波合力磁材技术有限公司、东磁有限公司、浙江英洛华磁业公司、杭州永磁集团（稀土永磁公司）、浙江中科迈高磁性材料有限公司等。浙江2006年钕铁硼磁体实际产量超过万吨（毛坯），占全国的50%以上。

2.山西：20%

恒磁科技（集团）公司、山西英洛华磁业有限公司（太原刚玉）、山西盂县磁材