钕铁硼永磁材料的研究进展及
钕铁硼永磁材料的研究进展
在医疗器械中,如手术器械、诊断设备等,钕铁 硼永磁材料的应用提高了设备的性能和精度。
3
生物医学工程
钕铁硼永磁材料在生物医学工程中的应用,如用 于生物分离、药物输送等,为生物医学领域的发 展提供了新的可能性。
05
钕铁硼永磁材料的研 究挑战与展望
研究挑战
温度稳定性
钕铁硼永磁材料在高温下磁性 能下降,提高其温度稳定性是
目前,我国在钕铁硼永磁材料的研究和 应用方面已取得重要进展,但仍存在一 些问题和挑战,如提高材料的热稳定性 和耐腐蚀性、降低生产成本等,需要进
一步研究和探索。
02
钕铁硼永磁材料的制 备工艺
原料选择与预处理
原料选择
选用高纯度的钕、铁、硼等金属 或非金属元素作为原料,确保产 品质量。
原料预处理
对原料进行清洗、干燥、破碎、 筛分等处理,以去除杂质、氧化 物和水分,提高产品质量和稳定 性。
钕铁硼永磁材料的研究进展
汇报人:XX
contents
目录
• 引言 • 钕铁硼永磁材料的制备工艺 • 钕铁硼永磁材料的性能研究 • 钕铁硼永磁材料的应用领域 • 钕铁硼永磁材料的研究挑战与展望 • 结论
01
引言
钕铁硼永磁材料的概述
钕铁硼永磁材料是一种由钕、铁、硼 等元素组成的合金,具有高剩磁、高 矫顽力和高磁能积等优异的磁性能。
熔炼与铸造工艺
熔炼工艺
采用真空感应熔炼或电弧熔炼等方法,将预处理后的原料加热至熔融状态,形 成均匀的合金熔体。
铸造工艺
将熔融的合金倒入模具中,通过冷却凝固得到钕铁硼永磁材料的坯料。铸造过 程中需控制冷却速度、温度和时间等参数,以获得理想的微观组织和力学性能 。
热处理工艺
钕铁硼永磁材料的研究进展及共28页文档
钕铁硼永磁材料的研究进展及共28页文档钕铁硼(NdFeB)永磁材料是目前商业化程度最高的永磁材料之一,具有优异的磁性能和广泛的应用前景。
钕铁硼磁体以其高矫顽力、高磁能积和良好的抗腐蚀性能而备受关注。
以下是钕铁硼永磁材料研究的一些最新进展。
首先,钕铁硼磁体组织和显微结构的控制是提高其性能的重要途径之一、通过调控氧含量、烧结温度和烧结时间等参数,可以控制钕铁硼磁体的晶粒长大和晶界微观结构,从而获得更高的磁性能。
此外,引入适量的添加剂,如镁、铝、硅等,也能够改善钕铁硼磁体的微观结构和磁性能。
其次,纳米结构在钕铁硼永磁材料研究中也占据重要的位置。
纳米颗粒的制备方法包括溶胶凝胶法、化学沉淀法、球磨法等。
纳米颗粒具有较高的自旋翻转能量和较低的磁晶各向异性,能够显著提高材料的矫顽力和磁能积。
因此,钕铁硼纳米材料在高性能磁体、磁力传感器和磁记录器等领域有着广阔的应用前景。
此外,磁化逆冲过程和磁化机制的研究也是钕铁硼永磁材料研究的热点之一、通过磁化逆冲过程的研究,可以深入了解材料的磁化行为和磁性能退化机制,并为提高钕铁硼磁体的温度稳定性和抗辐照性能提供参考。
此外,开展对单晶和多晶钕铁硼磁体在不同磁场和温度下的磁化机制研究,对于解决钕铁硼磁体在实际应用中的损耗问题也具有重要意义。
最后,环境友好型钕铁硼磁体的研究也备受关注。
由于传统的钕铁硼磁体中添加了大量的稀土元素和有毒元素,对环境造成了严重的污染。
因此,研究人员致力于开发环境友好型钕铁硼磁体,通过优化晶界和添加替代元素,实现钕铁硼磁体的非稀土化和降低有毒元素的含量。
综上所述,钕铁硼永磁材料的研究在制备工艺、材料结构、磁性能和环境友好性等方面都有了长足的进展。
随着对材料微观结构和磁化机制的深入研究,钕铁硼磁体的性能将进一步提高,应用领域也将进一步扩展。
钕铁硼磁体晶体扩散制备方法的研发
钕铁硼磁体晶体扩散制备方法的研发全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钕铁硼磁体是一种具有优异磁性性能的稀土永磁材料,具有磁能积高、矫顽力强、抗腐蚀性好等优点,广泛应用于电机、传感器、声学器件等领域。
由于其具有颗粒结构,晶体不稳定,易受影响而导致磁性能下降,因此钕铁硼磁体必须经过特殊的处理方法来提高晶体结构的稳定性和磁性能。
在当前的研究中,晶体扩散制备方法成为了研究的热点之一。
该方法通过在晶体表面形成一层薄膜,使晶体表面的缺陷得到修复,从而提高晶体的稳定性和磁性能。
本文将详细介绍钕铁硼磁体晶体扩散制备方法的研究现状及发展趋势。
一、钕铁硼磁体晶体扩散制备方法的研究现状1. 离子注入技术离子注入技术是一种常用的晶体扩散制备方法,通过在晶体表面注入离子,使晶体表面形成一层薄膜,修复表面缺陷,改善晶体的稳定性和磁性能。
离子注入技术可以精确定位注入,控制注入深度和浓度,使得晶体表面的处理更加精细化,具有较高的制备精度和效率。
2. 溅射法溅射法是一种使用惰性气体离子轰击晶体表面,使晶体表面原子发生位移、扩散、重组,形成一层薄膜的方法。
该方法能够在晶体表面形成均匀、致密的涂层,提高晶体的稳定性和磁性能。
溅射法需要专门的设备和条件,成本较高,操作复杂。
3. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用热化学反应在晶体表面生成一层化学气相沉积物的方法。
该方法能够在晶体表面形成高度纯净、均匀的薄膜,修复晶体表面缺陷,提高晶体的稳定性和磁性能。
化学气相沉积法具有制备过程简单、成本低廉的优点,是一种较为常用的晶体扩散制备方法。
1. 精细化制备技术随着科技的不断发展,晶体扩散制备方法也在不断创新。
未来的研究将重点关注晶体表面处理的精细化制备技术,通过提高制备精度、控制晶体表面结构,进一步提高钕铁硼磁体的稳定性和磁性能。
2. 多功能性涂层未来的研究将致力于开发多功能性涂层,通过在晶体表面形成具有特定功能的涂层,如抗磨损、抗腐蚀、导热性等,进一步提高钕铁硼磁体的性能和稳定性。
我国钕铁硼永磁材料产业的发展现状、应用前景与发展建议
我国钕铁硼永磁材料产业的发展现状、应用前景与发展建议我国是钕铁硼永磁材料生产大国,钕铁硼永磁材料产业拥有非常好的发展前景。
我国要抓住时机,发展钕铁硼下游应用产业,实现资源保护、利用与经济发展的协调。
钕铁硼永磁材料稀土永磁应用前景发展建议一、我国钕铁硼永磁材料产业现状稀土是不可再生的重要自然资源,用途十分广泛,在多种新材料开发以及相关产业发展方面,具有“点石成金”的作用,其产业发展受到高度重视。
现代工业开发、利用稀土已有一百多年,稀土被称为“工业维生素”。
我国是世界上最重要稀土资源国。
20世纪80年代以前,美国是世界上最大的稀土供应国,但20世纪90年代以后,中国廉价的稀土出口逐渐统治了世界市场,一度占有世界97%的稀土市场份额,2012年仍然供应着世界稀土90%以上的需求。
钕铁硼永磁材料属于高性能稀土新材料,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中,稀土材料被列为优先发展领域。
工信部发布的《新材料产业”十二五”发展规划》,提出“到2015年,新材料产业总产值达到2万亿元,年均增长率超过25%”,明确将稀土功能材料列为发展重点。
稀土磁性材料居于国家《新材料产业“十二五”重点产品目录》的目录首位,而高性能钕铁硼永磁材料位列第一位。
据2011年工信部统计数据,在我国稀土应用领域,稀土新材料应用占66%;在稀土新材料领域,稀土钕铁硼永磁材料占66%。
意味着在我国的全部稀土应用中,钕铁硼材料占44%。
因此、钕铁硼产业的发展是整个稀土产业的发展的关键。
二、钕铁硼永磁材料应用前景钕铁硼永磁材料是世界磁性最强的第三代永磁材料,钕铁硼磁体已逐步替代其他磁性材料成为主流磁性材料,应用领域不断扩展。
在“节能、环保”的发展基调及国家政策的鼓励下,新能源汽车、风力发电等产业将迎来广阔的市场空间,确保国家的生态安全与钕铁硼永磁材料产业的发展息息相关。
1.新能源汽车新能源汽车发动机采用稀土永磁同步电机,提高了效率和稳定性。
钕铁硼年度总结报告(3篇)
第1篇一、前言钕铁硼作为一种高性能的稀土永磁材料,自20世纪80年代问世以来,凭借其优异的磁性能,广泛应用于航空航天、新能源汽车、风力发电、电子信息等领域。
本报告旨在对钕铁硼材料在2021年度的发展情况进行全面总结,分析当前市场现状,探讨未来发展趋势。
二、市场概况1. 全球市场规模2021年,全球钕铁硼市场规模达到XX亿元,同比增长XX%。
其中,中国市场份额占比超过XX%,位居全球首位。
2. 行业应用领域(1)新能源汽车:随着新能源汽车产业的快速发展,钕铁硼在电机驱动领域的应用需求持续增长。
(2)风力发电:风力发电作为清洁能源的重要来源,对钕铁硼的需求逐年增加。
(3)电子信息:钕铁硼在电子信息领域的应用不断拓展,如智能手机、电脑等消费电子产品的磁悬浮、磁性器件等。
(4)航空航天:钕铁硼在航空航天领域的应用主要集中在无人机、卫星等领域。
三、技术发展1. 材料性能提升2021年,我国钕铁硼材料性能不断提高,最高磁能积达到XX kJ/m³,矫顽力达到XX kA/m。
2. 生产工艺改进(1)熔炼工艺:采用先进的熔炼设备,提高熔炼效率和产品质量。
(2)热处理工艺:优化热处理工艺参数,提高材料性能。
(3)机械加工工艺:改进机械加工设备,提高加工精度和效率。
3. 新型材料研发(1)高磁能积钕铁硼:通过掺杂、合金化等手段,提高材料磁性能。
(2)高性能钕铁硼:针对特定应用领域,开发具有优异性能的钕铁硼材料。
四、市场分析1. 供需关系2021年,全球钕铁硼供需基本平衡,但受原材料价格上涨、产能扩张等因素影响,供需关系仍存在一定波动。
2. 价格走势受原材料价格上涨、市场需求等因素影响,2021年钕铁硼价格呈现波动上涨态势。
3. 竞争格局我国钕铁硼产业竞争激烈,主要企业包括宁波韵升、江特电机、中科三环等。
国际市场上,日本、韩国等企业也具有较强的竞争力。
五、未来发展趋势1. 市场需求持续增长随着新能源汽车、风力发电等领域的快速发展,钕铁硼市场需求将持续增长。
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。
永磁钕铁硼材料调查报告
NdFeB材料调查报告钕铁硼合金是第三代永磁材料,其试样和产品的性能均是当今永磁材料中最高的,最大磁能积分别为431KJ/m3和366KJ/m3,室温下剩磁B r可高达1.47T,磁感应矫顽力H c可达992kA/m。
同时该合金的机械强度比其它永磁材料高,韧性好,密度小,但是居里温度T c较低(312℃),磁感应温度系数较大(-0.126%C-1),B r的温度系数可达-0.13%C-1,H ci的温度系数达-(0.6~0.7)%C-1,使用温度低,热稳定性和抗腐蚀性能差(合金中含有极易氧化的钕),易生锈。
一、NdFeB材料的组分、分类及制备Nd-Fe-B系永磁材料,是以Nd2Fe14B化合物为基体,含有少量富Nd和富B相的永磁材料,其大体成分为:~36wt%Nd,~63wt%Fe,~1wt%B,主要成分为稀土(RE)、铁(Fe)、硼(B)。
其中稀土Nd为了获得不同性能可用部分镝(Dy)、镨(Pr)等其他稀土金属替代,铁也可被钴(Co)、铝(Al)等其他金属部分替代,硼的含量较小,但却对形成四方晶体结构金属间化合物起着重要作用,使得化合物具有高饱和磁化强度,高的单轴各向异性和高的居里温度。
钕铁硼永磁材料钕铁硼分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两种,其制备主要有熔炼-粉末冶金法、熔体快淬法、还原扩散法和粘接磁体四种方法。
粘结钕铁硼各个方向都有磁性,耐腐蚀;而烧结钕铁硼因易腐蚀,表面需镀层,一般有镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等。
除还原扩散法需要Nd2O3外,其它方法均需以金属钕或Nd-Fe合金为原料。
钕铁硼的烧结体是多相体系,除Nd2Fe14B外,还有富钕存在,因此在熔炼时按Nd15Fe77B8标称组分配料,获得的合金锭经球磨至粒度约为3μm粉末,然后在垂直于外磁场(~10kOe)方向压制成型。
压制的坯料在约1380K下于保护气氛中烧结,随后迅速冷却。
然后在富钕相熔点的温度(约880K)下进行后烧结处理,再快速冷却。
钕铁硼永磁材料介绍
钕铁硼(Nd-Fe-B)是目前世界上磁能积最 高的永磁材料,被誉为“现代永磁之王”。 这也意味着产生相同的磁通量钕铁硼材料 的体积最小。
•产品/工艺图 钕铁硼(Nd-Fe-B)主要有两大类:烧结钕 •材料表 铁硼和粘结钕铁硼,其中烧结钕铁硼无论 •生产程序单 •机器工时表 从应用上、性能上还是产量上都远远高于 •人力记录
烧结过程采用高真空正压烧结炉,额定装炉量主 要有200kg和300kg两种类型,为满足高性能钕铁 硼永磁的生产工艺需求,还有一种带密封手套箱 烧结炉,主要是防止进炉过程中氧化。
烧结炉
(5) 后道加工
后加工的目的:将毛坯材料采用磨、切、割、 打孔、表面处理等手段加工成成品的过程。 后加工加工方法有:磨削加工、切片加工、电 火花线切割加工、打孔套孔加工、倒角、电镀 加工等等。 后加工加工设备较多,有大立磨、无芯磨、切 片机、线切割机、仪表车打孔、钻床套孔、电 镀生产设备等等。
5、NdFeB的其它应用
扬声器 磁分离器,磁耦合器,磁化器,油井除腊器等 消费电子类产品 数控机床 (NC机床,CNC机床) 、电动自行车等
谢 谢
粘结钕铁硼,我公司主要生产烧结钕铁硼。 需要补充的是并不是说粘结钕铁硼应用价 值就比烧结钕铁硼低,某些特定的应用领 域只能用粘结钕铁硼。
第二部分
我国钕铁硼永磁材料的发展历程
1985~1995,是中国稀土磁体产业发展 的第一阶段(起步阶段)
⑴ ⑸ 1996~2000 ⑵ ,此为中国磁体产业发展的 第二阶段(快速发展阶段) ⑺
(6)成品包装
成品包装目的:按照客户的要求或者公司的包装 标准包装保护产品出货。 成品包装包括:包装、部分检验、充磁、喷图等 工作。
第四部分
钕铁硼永磁材料的性能及研究进展
钕铁硼永磁材料的性能及研究进展胡文艳【摘要】钕铁硼磁体被称为第3代稀土永磁材料,烧结钕铁硼磁体是目前综合磁性能最高的永磁材料.概述了钕铁硼永磁材料的研究进展和应用领域,介绍了钕铁硼磁体的性能及先进制备工艺,指出了目前国内钕铁硼磁体存在的主要问题及今后的研究方向.%As the third generation of rare earth permanent magnet material, the sintered NdFeB magnets possess the best integrated magnetic properties by now. The research progress and application fields of the NdFeB magnets are reviewed. The property and advanced production technologies of NdFeB magnets are introduced. The present problems existing in NdFeB magnet research in China and its research direction are pointed out.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】3页(P151-152,155)【关键词】稀土永磁材料;钕铁硼;磁性能;制备工艺【作者】胡文艳【作者单位】电子科技大学物理电子学院国家863计划强辐射实验室,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN919-340 引言永磁材料是一种重要的基础功能材料,它的基本功能是提供稳定持久的磁通量,不需要消耗电能,是节约能源的重要手段之一。
同时永磁材料使器械和设备结构简单,制造成本和维修保养成本降低[1]。
因此,永磁材料的应用面越来越广,应用量越来越大。
2024年钕铁硼材料市场前景分析
2024年钕铁硼材料市场前景分析1. 引言钕铁硼(NdFeB)材料被广泛应用于各种领域,包括电子设备、汽车工业、能源领域等。
本文将对钕铁硼材料市场的前景进行分析,并探讨其影响因素和发展趋势。
2. 钕铁硼材料市场概述钕铁硼材料是一种稀土永磁材料,具有高磁能积、高矫顽力和高磁导率等特点,因此在各行业中得到广泛应用。
目前,钕铁硼材料市场正处于快速增长阶段,预计在未来几年内将继续保持良好的发展势头。
3. 钕铁硼材料市场的影响因素3.1 技术创新和研发随着科技的进步,钕铁硼材料的合成技术和工艺不断提升,使得其性能得到进一步改善。
技术创新和研发的推动将促使钕铁硼材料市场保持竞争力,并不断开辟新的应用领域。
3.2 市场需求随着电子设备、汽车工业和能源领域的快速发展,对于高性能永磁材料的需求也在不断增长。
钕铁硼材料作为一种高性能永磁材料,能够满足这些行业对于磁性能的要求,因此其市场需求将继续扩大。
3.3 环境政策随着环境意识的提高,可再生能源的发展受到各国政府的关注和支持。
钕铁硼材料在风力发电机、电动汽车和其他可再生能源领域中起着重要作用,受到环境政策的促进,其市场前景更加乐观。
4. 钕铁硼材料市场的发展趋势4.1 新的应用领域的拓展随着技术的进步和钕铁硼材料性能的不断提升,其在医疗器械、航空航天等领域的应用也将逐渐增加,为市场的发展带来新的机遇。
4.2 区域市场的发展差异不同地区对钕铁硼材料的需求和应用情况存在一定差异,因此在市场开拓和销售策略上需要考虑区域的差异性,有针对性地开展市场推广活动。
4.3 竞争格局的变化钕铁硼材料市场存在一些主要的市场参与者,如日本、中国和美国等国家。
随着其他国家在技术和生产能力上的不断提升,市场竞争格局可能发生变化,需要及时调整和应对。
5. 结论钕铁硼材料市场前景非常广阔,受到技术创新、市场需求和环境政策的推动。
然而,市场的发展还面临着一些挑战,如技术竞争、市场竞争和环保要求等。
高性能钕铁硼磁材发展现状及行业需求发展分析
高性能钕铁硼磁材发展现状及行业需求发展分析永磁材料被广泛应用于汽车、家电、能源、机械、医疗、航空航天等行业中的各种电机以及需产生强间隙磁场的元器件中. 磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关, 在多个领域具有不可替代的优势. 磁性材料一般是Fe, Co, Ni元素及其合金, 稀土元素及其合金, 以及一些Mn的化合物. 磁性材料按照其磁化的难易程度, 分为软磁材料及硬磁材料, 其中软磁材料是相对于永磁材料而言, 其相对易于磁化, 也易于退磁, 其主要功能是导磁、电磁能量的转换与传输;硬磁材料又称永磁材料, 经外磁场磁化以后, 即使在相当大的反向磁场作用下, 仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性, 拥有电信号转换、电能-机械能转换功能, 被广泛应用于汽车、家电、能源、机械、医疗、航空航天等行业中的各种电机以及需产生强间隙磁场的元器件中.永磁材料可分为稀土永磁、铁氧体永磁和其他永磁三大类. 其中, 稀土永磁材料自60年代以来持续飞速发展, 按其开发应用的时间顺序可分为四代:第一代为以SmCo5为代表的RECo5系材料;第二代是Sm2Co17为代表的RECo17系磁体;第三代是80年代初期开发成功的钕铁硼(NdFeB)系磁性材料, 因其是Fe基稀土材料, 有着较低价格的特点, 并且性能优异, 在很多领域较快的取代了RECo17型磁体, 是目前应用最为广泛的稀土永磁材料, 而第四代为铁氮(Re-Fe-N)系和铁碳(Re-Fe-C)系, 尚处于实验开发阶段, 或需要数十年的比较长的时间才能实现规模化生产应用.一、现状中国是全球钕铁硼磁材主要产地, 中国凭借稀土资源优势, 经过全球产业转移, 中国已然成为全球钕铁硼磁材的主要产地. 1)中国稀土资源优势显著:储量位居全球之首, 根据调查数据显示, 世界稀土基础储量为12,000万吨, 储量排名依次为中国、巴西、俄罗斯、印度、澳大利亚, 其中, 中国占据了37%, 产品更是达到了90%以上, 拥有大批量供应不同品类稀土产品的能力, 号称“稀土王国”. 而这样丰厚的稀土资源为下游稀土永磁材料产业的发展, 在原料资源方面打下夯实的基础;2)全球钕铁硼磁材产业经历产业格局大调整:在二十世纪80-90年代, 钕铁硼磁材成功量产之初, 全球产能集中在日本与欧美, 尤其是日本与美国掌控高性能钕铁硼磁材生产技术, 领先于全球. 而进入二十一世纪, 中国一方面, 在基础工业上快速发展, 更为重要的是, 在另一方面, 凭借稀土资源优势以及较为低廉的人工等成本, 不断吸引中低端磁材订单进入中国, 而后由于中国对稀土产业进行调控, 打击“黑稀土”并且设置配额, 稀土价格在10-11年大幅上涨, 海外企业面临高价原料成本与原料供给问题, 产业格局发生大调整, 部分高端磁材订单逐步向国内集聚. 行业发展经历到目前为止, 海外DM中主要烧结钕铁硼企业仅存4家:德国VAC、日本的日立金属、TDK以及信越化工. 产业集中分布在中国与日本, 中国已然成为全球钕铁硼磁材主要产地.中国稀土资源优势显著钕铁硼市场充分竞争, 行业景气两极分化明显, 高端磁材拥有较高盈利水平. 1、中国钕铁硼磁材行业是一个市场竞争较为充分的行业, 2、行业景气两极分化明显.各领域应用产品盈利水平情况高性能钕铁硼磁材行业领域壁垒高1、制造工艺壁垒, 钕铁硼生产过程涉及熔炼、制粉、成型、烧结、加工及表面处理等众多环节以及多项关键工艺和技术, 钕铁硼配方组成的设计、生产设备的改进、系统流程的优化和工艺过程的监控是生产优质钕铁硼产品的关键, 企业不仅需要在研发环节经过大量的试验和反复的论证, 还需要在生产过程中不断地进行技术改进以提高产品的质量和性能, 尤其是高性能产品对于一致性要求很高, 因此整个制造工艺流程的开发与持续优化存在较高壁垒.2、客户认证壁垒, 高性能磁材下游客户大多为知名优质企业或其产品配件供应商, 这些企业对原材料供应商的选择有着严格的控制程序, 从前期接洽到质量体系评审、样品检测、小批量试用再到批量供货、最后形成稳定的战略合作关系, 需要一个很长的业务磨合和产品技术认证过程, 一般来说, 认证周期往往需要2-3年时间, 并且, 下游客户为保持其产品性能的稳定性, 在选定磁性材料供应商并经长期合作认可后, 通常不会轻易更换, 甚至会产生一定程度的粘性.3、资金壁垒, 高性能磁材行业属于典型资金, 主要体现在三个方面:①高性能产线资本开支比较高, 1000吨高性能钕铁硼磁材项目对应1-2亿资本开支;②生产所需的钕、镨钕及镝铁等主要原材料价格高, 波动较大, 企业需要可以随时采购原材料或储备一定量的原材料以应对原材料价格波动幅度较大的风险, 这要求企业具备相当的资金实力;③下游高端客户往往凭借其良好的市场形象和较强的市场控制能力, 要求原料供应商提供较长时间的货款回笼期, 导致企业生产经营周转所需流动资金进一步加大, 一般要求3-4个月账期.4、专利壁垒, 以日本日立金属为代表的国际领先企业掌握了多项钕铁硼专利, 如果未获得日立金属专利的授权, 产品出口到欧美、日韩及东南亚等专利保护区, 将存在被其控告侵权的风险. 受到专利的影响, 大部分国内钕铁硼永磁材料生产企业无法直接向国际市场大规模出口产品. 同时, 下游客户特别是知名企业出于法律风险的考虑, 亦不愿冒险采用无专利授权的钕铁硼磁体及其组件. 截至目前, 虽然中国有二百多家钕铁硼生产企业, 但仅有8家企业获得了专利许可或授权.高行业壁垒决定未来行业有效供给, 多数来自当前行业领先者的扩产, 并且呈现出两个特点:1、具备有效供给能力的行业领先者为数不多, 2、高壁垒导致高端磁材产量近年复合增速相对较缓. 统计国内5家主要生产高性能钕铁硼磁材的公司旗下扩产计划, 当前产能合计4.91万吨, 2020年底将增加至形成6.17万吨产能, 年均复合增长率达到12%, 因此, 我们在预估未来两年高性能钕铁硼磁材产量增速参照该复合增长率.二、高端磁材需求随着电动车加速放量, 新能源车领域高性能磁材约需求占比达到约12%. 在我们模型测算结果当中, 2018年全球高性能钕铁硼需求主要集中在汽车领域,占据“半壁江山”, 其中传统汽车保持接近4成份额, 而新能源车占比接近12%, 高性能磁材的其他消费领域较为分散, 诸如风电、消费电子、变频空调、节能电梯领域, 占比均在8%-10%区间. 未来随着电动车加速放量, 高性能磁材需求格局将发生骤变, 预估2020年新能源车领域占比将大幅提升(12%→18%).2018年下游需求领域占比情况2020年下游需求领域占比情况三、电动车领域需求2018年新能源汽车销量实现约125万辆, 比上年同期增长约62%, 其中, 纯电动车型产销分别完成约98万辆, 同比增长约52%, 插电式混合动力汽车产销分别实现约27万辆, 比上年同期增长约115%. 进入2019年, 一季度延续快速增长趋势, 累计实现销量约28万辆, 同比增长88%.“双积分”政策已经于2018年4月1日开始实施, 整体来说, 一方面要求传统车企降低油耗, 如国内乘用车新车油耗目标为2020年下降至5L/100km左右, 另一方面要求提高新能源车产销.在油耗与新能源车积分压力下, 合资车企加速新能源化, 在统计样本的2019年42款新上市车型当中, 合资品牌达到19款新车型, 占比接近50%, 而目前在售车型仅仅为10款左右. 其中, 新上市代表车型, 比如说大众朗逸EV, 工况续航里程278km, 百公里耗电13.2度, 系统能量密度105Wh/kg, 而朗逸油车版有着不俗表现, 1-11月销量约46万辆, 累计位于国内轿车排名首位, 以电动版朗逸为代表的新车型在2019年的销量同样值得期待, 合资品牌出现加速新能源化趋势.2018年造车新势力凭借强大的资金实力与智能网联等创新技术, 逐步走出PPT造车阶段, 进入实际交付阶段.以蔚来、威马以及小鹏等为代表的新势力, 有望实现突围:1)蔚来成立于2014年, 2017年12月蔚来ES8车型正式上市, 截止到2018年11月27日, ES8第1万辆车下线. ES8是一款中大型SUV, 工况续航里程355km, 百公里耗电21度, 系统能量密度135Wh/kg, 定位中高端市场, 另外, 蔚来ES6也备受瞩目与期待;2)威马EX5于2018年4月上市, EX5是一款A级SUV, 工况续航300~460公里, 目前处于产能爬坡阶段, 补贴后价格约20万;3)小鹏汽车G3已经于2018年12月12日上市, 补贴后售价13-16万元.蔚来汽车销量情况国内消费崛起, 政策驱动逐步向市场驱动转变, 车型结构大幅改善, A0级及以上车型占比大幅提升, 单车带电量显著提升.2017年, 中国新能源乘用车销量55万辆, 同比增长67%, 但增量主要是来自低端的A00级电动车大幅放量, A00级车销量占比由2016年的30%迅速攀升至2017年的50%以上;而2018年, 以荣威Ei5、比亚迪元等代表的中高型车销量提升, A00级车在前11月结构占比在40%以下, 车型结构大幅改善, 由此带来的是单车带电量的提升, 前11月单车带电量在35Kwh以上, 特别是在下半年新版补贴政策实行, 提升续航里程与能量密度补贴门槛, 单车平均带电量进一步提升至40Kwh以上. 展望2019年, 新上市车型几乎集中在A0及以上车型, 车型中高端化趋势明显, 在合资品牌、造成新势力发力下, 高品质车型大量推出, 产品结构有望进一步改善, 国内消费崛起, 政策驱动继续向市场驱动转变.2018年以来, 海外汽车行业巨头, 正在加大对新能源汽车行业的投资, 投资规模动辄百亿美元, 并且正在积极推动纯电动平台车型, 极具成长性, 并且爆发在即, 是属于长周期的爆发, 多数按照上百万辆的生命周期打造, 比如, 根据EV世纪报道, 到2025年, 大众汽车集团将有1000万辆基于MEB平台打造的电动汽车.在传统汽车中, 高性能钕铁硼往往应用在微电机与EPS, 而在电动车领域, 绝大部分电机采用永磁同步电机与感性异步电机, 而高性能钕铁硼需求主要来自永磁同步电动机, 特斯拉Model3和部分国产电动车应用的便是永磁同步电机, 永磁同步电机高性能钕铁硼磁材用量约1.8Kg, 考虑到毛坯到成品60%的耗损, 该部分用量达到3Kg, 另外, EPS和其他零部件用量达到约0.4Kg, 因此纯电动单车用量达到约3.4Kg, 混动单车用量约2.2Kg. 鉴于永磁同步电机能量转换效率比较高、且能耗较低, 在同等功率下永磁同步电机的体积更小, 效率更高. 高性能钕铁硼在电动车中的单车用量存在进一步提升空间.基于国内消费崛起, 车企加速布局新能源车, 并且车型结构改善, 政策驱动逐步向市场驱动转变, 国内电动车市场持续高增长, 而海外传统巨头亦推出全电动平台, 发力新能源车, 在全球电动化浪潮下, 假设全球2019年电动车销量达到325万辆, 同比增速达到47%, 其中, 纯电动车约233万辆, 同比增速达53%, 插电混约92万辆, 同比增速达32%. 2019年电动车领域对高性能磁材需求量将达到约1万吨, 同比增达到48.5%, 需求占比将接近15%.2015-2020年汽车应用钕铁硼需求量及预测四、供需结构趋势变频空调、节能电梯属于地产后周期需求领域, 随着房地产板块一季度销售数据超预期, 有利于拉动地产后期领域的磁材消费.政策端边际放松, 在“稳字当头”及“因城施策、分类指导”的主基调下, 各地正处加紧制定“一城一策”空窗期, 多地相继出现政策松动迹象. 叠加土地财政下滑, 未来市场条件较为适宜的城市, 政策存在进一步放松的可能性;2、资金面持续改善:中央经济工作会议, 确定了今年整体货币宽松、财政积极的基调. 年初降准等利好政策带来融资环境的相对宽松. 龙头房企融资成本优势突显, 19年新发信用债利率普遍低于18年发债利率水平.在全球电动汽车加速放量背景下, 该领域需求成为拉动高性能磁材需求增长最为快速的增长极, 需求量将达到约1万吨, 增速达到48.5%, 占比将提升至接近15%, 叠加汽车需求企稳, 地产后周期特征明显、风电抢装等积极因素, 其他领域高性能磁材消费保持有望稳健增长. 经过我们供需模型梳理,2019-2020年将分别出现约3200吨、6000吨供给缺口, 高性能磁材供需结构呈现偏紧趋势.2012-2020年高性能钕铁硼磁材供需结构及预测叠加汽车需求企稳, 地产后周期特征明显、风电抢装等积极因素, 其他领域高性能磁材消费保持有望稳健增长, 未来高性能磁材供需结构也将呈现偏紧趋势.。
钕铁硼永磁材料的研究进展及PPT课件
其具有质量轻、体积小和磁性强等特点,是迄今为止性 价比最高的磁体。在磁学界被誉为“磁王”。
钕铁硼的磁能积理论极限值为 64 MGOe,经过近三十 年的努力,钕铁硼磁体的磁能积有了大幅提高。
日本住友特殊金属公司、日本信越化学实业公司、 TDK等在钕铁硼的销量上分居世界第一、二、三位。
北京中科三环高技术股份有限公司与日本的TDK并 列排在第三位。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
26
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
铸带工艺(SC)技术:大量生产晶粒结构微细而且均
匀、没有α-Fe析出的薄带。
气体雾化法:一步就能制作大批量磁粉,不需磨碎,
磁粉流动性好。粒度不均匀
超声情性气体雾化法:氧含量低,颗粒为球形,流
动性好,填充密度高。
氢化破碎法HD
稀土基体相与晶界相吸氢后体积膨胀和内应力而破碎的物 理化学粉碎方法
单晶颗粒
际应用中往往很难达到两种涂层复合的抗腐蚀效果。
全球钕铁硼产量在过去近三十年中取得了快速增长, 由1983年的不足1吨增加到2010 年的13.43万吨, 其中我国的产量达10.8万吨,占全球钕铁硼总产量 的80%。
烧结钕铁硼磁体产量由2001年的1.25万吨,增加 到2010年的12万吨,约占钕铁硼总产量 90%,并 在过去十年间保持年均26.5%的速率快速增长。
(2)将机械能转换为电能。如发电机拾音器、麦克风 等。
钕铁硼永磁材料发展探究
钕铁硼永磁材料发展探究文/王方研究Research 磁性材料按功能可分为硬磁材料、软磁材料、磁致伸缩材料和磁制冷材料等类别,其中硬磁材料又称为永磁材料,是磁性材料中应用最广泛的材料之一。
现代磁性材料已与工业信息化、自动化、机电一体化、国民经济的发展紧密联系,广泛应用于计算机、家电、汽车、通讯、医疗、能源、航天等领域。
钕铁硼永磁材料是20世纪80年代研制并成功运用生产的第三代稀土永磁材料。
根据生产工艺不同,可分为烧结、粘结和热压3种。
烧结钕铁硼永磁材料是应用粉末冶金工艺,将预烧料制成微粉,压制成型制成坯料,再进行烧结而制成,具有高磁能积、高矫顽力和高工作温度等特性,主要应用于大中型电动机、风力发电机等领域。
粘结钕铁硼永磁材料是把钕铁硼磁粉与高分子材料及各种添加剂均匀混合,再用模压或注塑等成型方法制造的磁体。
粘结钕铁硼性能不如烧结钕铁硼,但其具备工艺简单、造价低廉、体积小、精度高、磁场均匀稳定等优点,主要应用于信息技术、办公自动化、消费类电子等领域。
热压钕铁硼永磁材料是通过热挤压、热变形工艺制成的磁性能较高的磁体,具有致密度高、取向度高、耐蚀性好、矫顽力高和近终成型等优点。
目前仅有少数公司掌握了生产工艺,专利壁垒和制作成本高,总产量比较小。
烧结钕铁硼、粘结钕铁硼和热压钕铁硼在性能和应用上各具特色,在下游应用领域重叠范围比较少,相互之间更多起到功能互补而非替代或挤占的作用。
烧结钕铁硼是目前产量最高、应用最广泛的稀土永磁材料,目前我国钕铁硼永磁材料制造商主要生产烧结钕铁硼。
烧结钕铁硼永磁材料分类 根据(GB/T13560-2009)将烧结钕铁硼永磁材料按内禀矫顽力的高低划分为低矫顽力(N)、中等矫顽力(M)、高矫顽力(H)、特高矫顽力(SH)、超高矫顽力(UH)、极高矫顽力(EH)、至高矫顽力(TH)No.11 2018总第416期7大类,具体见表1所列。
钕铁硼永磁材料的不足之处是其温度性能不佳,在高温下使用磁损失较大,最高工作温度较低,一般为80 ℃左右。
高性能烧结钕铁硼磁体的研究与开发(一)1
高性能烧结钕铁硼磁体的研究与开发(一)摘要:介绍了烧结钕铁硼磁体的研究与生产现状、钕铁硼永磁合金的有关理论、烧结钕铁硼磁体的先进生产工艺,重点分析了片铸(SC)、气流磨、橡皮模等静压等工艺的参数对烧结钕铁硼磁体微结构和磁性能的影响。
采用合理成分和先进生产工艺,工业化批量生产的高磁能积磁体的磁性能达到:H cj=1148kA/m (14.43kOe),(BH)max=408kJ/m3(51.3MGOe),高矫顽力磁体的室温磁性能达到:H cj=2035 kA/m(25.57kOe), (BH)max=320kJ/m3(39.9MGOe)。
关键词:高性能烧结钕铁硼磁体;磁能积;矫顽力;片铸(SC)工艺;气流磨;橡皮模等静压1 烧结钕铁硼磁体的研究与生产现状钕铁硼磁体的理论磁能积达到512kJ/m3 (64MGOe)[1],自1983年问世以来成为综合硬磁性能最高、发展最快的一类稀土永磁材料,称为第三代稀土永磁材料。
据报道纳米复合永磁材料的理论磁能积可以达到800 kJ/m3(100MGOe)[2],有人称其为第四代稀土永磁材料。
但是近几年的实验研究表明,虽然纳米复合永磁材料的剩磁增强效应很明显,但由于矫顽力太低,致使其磁能积远低于理论预期值,尚不到烧结磁体磁能积的1/2。
可以预料,目前及今后若干年内,钕铁硼磁体的硬磁性能仍居于永磁材料之首。
据报道,2000年日本Kaneko等人实验室制备出的烧结钕铁硼磁体的磁能积达到444kJ/m3(55.8MGOe)[3],2002年Roderwald等人实验室制备出的烧结钕铁硼磁体的磁能积达到451kJ/m3(56.7MGOe)。
国际钕铁硼先进生产企业工业化批量生产烧结钕铁硼磁体的磁能积达到398~414kJ/m3(50~52MGOe),即达到了N50~N52的水平。
我国20世纪80~90年代烧结钕铁硼磁体的实验研究水平曾达到398~414 kJ/m3(50~52 MGOe)(钢铁研究总院稀土永磁材料研究室,李卫等人),与世界先进水平同步。
1-烧结钕铁硼的研究与应用进展-魏成富
第38卷第1期2010年3月稀有金属与硬质合金Rar e M etals and Cemented CarbidesVo l.38l.1M ar.2010#专题论述#烧结钕铁硼的研究与应用进展魏成富1,唐杰1,杨梨容1,赵导文2,林红3,邓盛贤2(1.绵阳师范学院化学系,四川绵阳621000;2.绵阳西磁磁电公司,四川绵阳621000;3.四川嘉宏磁材公司,四川绵阳621000)摘要:从配方、添加元素和制备工艺方面概述了烧结钕铁硼永磁材料的研究现状,介绍了该材料在相关领域的应用进展。
通过对比分析,展望了我国烧结钕铁硼永磁材料的研究应用方向。
关键词:烧结钕铁硼;永磁材料;研究与应用中图分类号:T M273文献标识码:A文章编号:1004-0536(2010)01-0047-03T he L atest Development and Future A pplication of Sint ered N dFeBWEI Cheng-fu1,TANG Jie1,YAN G Li-rong1,ZH AO Dao-w en2,LIN H ong3,DEN G Sheng-x ian2(1.Chemistry Department,Mianyang No rmal U niv ersity,M ianyang621000,China;2.XiCi M agneto electricity Ltd.,Miany ang621000,China;3.Sichuan Jiaho ng M agnetic Material Ltd.,M iany ang621000,China)Abstract:The latest development of sintered NdFeB perm anent magnetic material is review ed in respective of its for mula,additive element and preparation techno logy.Its application in som e industrial fields is in-tro duced.Based on contrastive analysis,the r esearch and application tr end o f sintered NdFeB in o ur country is pointed out.Keywords:sinter ed NdFeB;permanent m ag netic material;research andapplication我国丰富的稀土资源、较低的人力资源成本和广阔的应用市场,给烧结钕铁硼永磁材料产业的发展提供了十分便利的条件。
钕铁硼永磁材料专利技术综述
河南科技·知识产权HENANKEJI·ZHISHICHANQUAN 2017.06钕铁硼永磁材料专利技术综述李婷婷崔艳(国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心,河南郑州450046)摘要:随着对永磁材料需求的不断增加,对如何提高新一代钕铁硼永磁材料的性能提出了更高的要求,本文综述了近年来钕铁硼永磁材料的研究概况,并对本领域重要申请人的专利状况进行梳理,深入探讨了钕铁硼永磁材料的相关技术和发展方向。
关键词:钕铁硼;专利;研究进展中图分类号:TM273文献标识码:A文章编号:1003-5168(2017)06-0050-02Analysis on the Patent Technology of NdFeBLi Tingting Cui Yan(Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office,SIPO,Zhengzhou 450046,Henan,China)Abstract:With the increasing demand for permanent magnetic materials,higher requirements are put forwarded on how to improve the performance of NdFeB permanent magnet materials.This paper introduces thesurvey of NdFeB permanent magnet materialsand the important applicants in recent years.Furthermore,the relevant technology and development direction of NdFeB permanent magnet materials are discussed in depth.Key words:NdFeB;patent;the latest development 1引言世界永磁材料的发展经历了如下过程:20世纪40年代末出现了AlNiCo 永磁,50年代诞生了铁氧体永磁,60年代研制出了第一代稀土永磁SmCo5,70年代开发成功第二代稀土永磁SmCo17,1983年日本住友特殊金属的佐川真人(Masato Sagawa )和美国通用汽车公司各自研发出钕铁硼永磁NdFeB ,为第三代稀土永磁材料[1]。
永磁材料研究报告
永磁材料研究报告
永磁材料是一种具有磁性的材料,其磁性能可以在外部磁场的作用下保持长期稳定。
永磁材料具有高磁能积、高矫顽力、高磁导率等优良的磁性能,因此在现代工业生产中得到了广泛的应用。
永磁材料的研究始于20世纪初期,最初的永磁材料是铁铝合金,但其磁性能较差,无法满足实际需求。
随着科技的发展,人们不断探索新的永磁材料,如钕铁硼、钴硼、钴铁等,这些材料具有更高的磁性能,可以广泛应用于电机、发电机、计算机等领域。
钕铁硼是目前应用最广泛的永磁材料之一,其磁能积高达400kJ/m3以上,是铁氧体的10倍以上。
钕铁硼永磁材料具有高矫顽力、高磁导率、高稳定性等优良的磁性能,可以广泛应用于电机、发电机、计算机等领域。
例如,钕铁硼永磁材料可以用于制造高效率的电动汽车驱动电机,可以大大提高电动汽车的续航里程和性能。
钴硼永磁材料是一种新型的永磁材料,其磁能积高达300kJ/m3以上,具有高矫顽力、高磁导率、高稳定性等优良的磁性能。
钴硼永磁材料可以广泛应用于电机、发电机、计算机等领域。
例如,钴硼永磁材料可以用于制造高效率的风力发电机,可以大大提高风力发电的效率和稳定性。
钴铁永磁材料是一种新型的永磁材料,其磁能积高达200kJ/m3以上,具有高矫顽力、高磁导率、高稳定性等优良的磁性能。
钴铁永
磁材料可以广泛应用于电机、发电机、计算机等领域。
例如,钴铁永磁材料可以用于制造高效率的电动汽车驱动电机,可以大大提高电动汽车的续航里程和性能。
永磁材料是一种具有广泛应用前景的材料,其研究和开发对于推动现代工业的发展具有重要意义。
未来,随着科技的不断进步,永磁材料的研究和应用将会得到更加广泛的关注和重视。
钕铁硼永磁材料的生产现状、发展及应用
内蒙古科技大学《材料科学与进展》结课论文----钕铁硼永磁材料的生产现状、发展及应用学院:材料与冶金学院专业:材料成型及控制工程班级:姓名:学号:成绩:指导教师:内蒙古科技大学2016年12 月目录摘要 (4)Abstract (4)0前言 (5)1钕铁硼永磁材料生产现状 (5)2钕铁硼永磁材料概况 (5)2.1钕铁硼永磁材料发展概况 (5)2.2钕铁硼永磁材料的研究方向与前景 (6)2.3钦铁硼磁性材料产业技术发展 (6)3钕铁硼永磁材料的应用 (7)3.1钕铁硼永磁材料主要应用领域 (7)3.1.1汽车工业 (7)3.1.2电机行业 (8)3.1.3节能家电 (8)3.1.4信息技术产业 (8)3.1.5风力发电 (8)4结语 (9)5致谢 (9)参考文献 (9)钕铁硼永磁材料的生产现状、发展及应用乔磊摘要为了探讨钕铁硼永磁材料的发展前景,发现行业存在的问题,对钕铁硼永磁材料生产和应用现状进行了分析。
结果表明,钕铁硼永磁材料将进入一个崭新的发展阶段,应用前景广阔。
关键词:钕铁硼;永磁材料;生产;应用;AbstractTo discuss the development prospects of NdFeB permanent magnet materials, and find the problems in development. Theproduction and application statusof NdFeB permanent magnet materials was summarized and analyzed focusing on applicationfield. The results show that NdFeB permanent magnet materials will step into a new stage of development, and the future is bright.Keyword: NdFeB; permanent magnetic materials; production; applications;0 前言新材料产业在“十二五”发展思路中明确提出,中国未来五年将“大力发展稀土永磁、催化、储氢等高性能稀土功能材料和稀土资源高效率综合利用技术”。
钕铁硼永磁材料专利分析
钕铁硼永磁材料专利分析一、引言自1983年日本住友特殊金属株式会社和美国通用汽车公司研发出钕铁硼永磁体以来,钕铁硼作为第三代稀土永磁材料发展异常迅猛。
二、钕铁硼永磁材料专利现状从历年的专利申请情况来看,自1983年起,在通用汽车公司和住友特殊金属株式会社几乎同时研发出三组分钕铁硼永磁合金的条件下,钕铁硼永磁材料的专利申请量如雨后春笋般涌现出来。
在此期间内,美国、日本、欧洲的永磁材料制造企业、科研院所、大学针对钕铁硼永磁材料的成分、磁粉制备工艺、磁体制备工艺、磁体防腐蚀、磁体应用进行了广泛的研发,投入的大量人力、物力,同时申请了大量的专利。
在经历了快速发展期之后,钕铁硼永磁材料得到了广泛的关注。
钕铁硼永磁材料的技术发展随之进入了平稳成长期。
主要表现是:专利申请量不再发生井喷式增长,技术主要集中在工艺改进以及后处理方面。
从历年的专利申请的内容来看,在钕铁硼永磁材料发展的早期(1982-1990年之前),主要成分是NdFeB,其中Nd相和B相均过量,因此磁体的磁极化强度低,磁能积低。
在钕铁硼永磁材料发展的中期(1991-2003年),为了提高磁能积,各国发明人对钕铁硼永磁材料的成分做进一步调整,主要变化是:1、稀土元素的总量有所降低;2、稀土元素总量中的重稀土元素镝(Dy)、铽(Tb)含量大大提高;3、添加比较多的替代金属元素铌、铝、镓、钴、钙、锆、钛等;4、B含量有所降低。
上述成分的变化,虽然改变了钕铁硼永磁材料的磁性能,但是大大增加了原料成本,增大了资源浪费。
在钕铁硼永磁材料发展的后期(2004年至今),由于采用了SC、HD和JM技术,各国发明人对钕铁硼永磁材料的成分做了进一步的调整,主要变化是:1、稀土元素的总量进一步降低,已十分接近基体相的成分;2、稀土元素中的重稀土元素镝(Dy)、铽(Tb)的含量大大减少;3、替代铁(Fe)的金属元素也大大减少或不添加,有特殊用途的产品,仅少量添加,或添加少量铜铝等较廉价的金属。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
其具有质量轻、体积小和磁性强等特点,是迄今为止性 价比最高的磁体。在磁学界被誉为“磁王”。
钕铁硼的磁能积理论极限值为 64 MGOe,经过近三十 年的努力,钕铁硼磁体的磁能积有了大幅提高。
磁体的应用环境,使用温度高的磁体则需要耐热的 粘结剂
工艺性能,对于压缩成型磁体,不宜选用常温下为 液体的粘结剂。对于注射成型,则应选择热塑性粘 结剂
磁体性能。用不同粘结剂制得的磁体的性能有很大 的差别,包括力学性能和磁性
价格
按功能可归纳为以下五个方面:
(1)将电能转化为机械能。如电动机、音响设备中的 扬声器等。
气流磨:金属在高速气流中碰撞而破碎。自动化程度
很高,粉末粒度均匀,夹杂少,氧含量低。
机械合金化:高速转动使研磨球对原料进行强烈的
撞击、研磨和搅拌。组织和成分分布均匀。
快速凝固法为制备单畴尺寸的晶粒甚至纳米晶稀土
永磁开辟了道路。
熔体旋淬法:高矫顽力,抗氧化性和热稳定性优异。
经过热压塑变后也可成为各向异性致密磁体。
铸带工艺(SC)技术:大量生产晶粒结构微细而且均
匀、没有α-Fe析出的薄带。
气体雾化法:一步就能制作大批量磁粉,不需磨碎,
磁粉流动性好。粒度不均匀
超声情性气体雾化法:氧含量低,颗粒为球形,流
动性好,填充密度高。
氢化破碎法HD
稀土基体相与晶界相吸氢后体积膨胀和内应力而破碎的物 理化学粉碎方法
表面处理
对磁体镀或涂上一层保护膜以阻挡水 和氧气及电解质的侵蚀。
钕铁硼磁体的防腐蚀涂层主要有金属 镀层有机涂层和复合涂层。
电镀
典型有效的方法是电镀Ni和Zn,其中镀Ni应用最为 广泛
很难避免水、酸、碱和镀液渗入磁体材料中以及磁 体作阴极时,有氢的析出,导致永磁材料镀后氢脆、 泛白、鼓泡等现象影响耐蚀性。
85%以上。同时.永磁发电机可将风力机与发电机
直接耦合,由此可去掉变速箱,使其工作更稳 定.还降低系统噪音,以及减少系统维护费用。
使用钕铁硼永磁作为悬浮轴承的发电机,其输出功 率增加约20%,即风速不变情况下.发电量增加了 20%。
节能家电也是未来钕铁硼重要的替代应用领域,
稀土永磁电机将被广泛运用于空调机、空气压缩机、 风机等家用电器领域。
(2)将机械能转换为电能。如发电机拾音器、麦克风 等。
(3) 直接利用磁体的吸引力或排斥力。如选矿机, 吸重器、磁性吸盘、磁力传动、磁悬浮列车等。
(4)直接利用磁体产生的磁场,如行波管、调速管、 磁控管、核磁共振成像仪、磁电式测量仪表等。
(5)利用磁场对介质或生物体的作用如磁处理水装置、 油田用降蜡器、各种磁疗器械
据说现阶段乃至将来汽车工业仍是稀土永磁电机的 最广泛应用领域之一。
汽车制造理论:追求小马达来降低整体质量,降低 尾气排放,以提高汽车自身的安全性能,增加一定 的舒适度,进而使汽车的性能进一成磁性医疗器械 及其新技术解决有关问题。
嵌牙:经根管治疗后,在根内埋人一块小磁体,然后在
合金化
山本、飞世和五十岚等指出在烧结钕铁硼材料内加入Zr、 V、Nb、Ta、Mo、W、A1的一至二种可取代Fe可改善磁 体的耐蚀性,或使之在晶界上偏析,减少晶界上富稀土相 而提高晶界的耐氧化腐蚀性能。
在钕铁硼中添加一定量的Dy,Co和Cu可以很大地提高抗 腐蚀性能,而又不会使磁体的矫顽力下降,而且磁体的不 可逆磁通损失也变得很小
材科1104 焦京钰 41130241
矫顽力高,磁化后难以退磁,磁滞回线宽,故又叫硬磁材料 合金、铁氧体和金属间化合物
一般永磁材料,如铝镍钴、铁氧体
第1代是于1967年Strnat采用粉末法研制的1:5型的SmCo5材料 第2代是2:17型的钐钴磁体。
钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁材料的生产与应用发展十分迅速, 在稀土永磁材料中占主导地位。
其相对的托牙组织面也埋人等大的稀土钻磁体,利用异名 极相吸的作用嵌牙。
磁力正牙:按矫正牙齿的需要,用复合树脂将磁片粘
接在牙齿的牙面上或牙齿的适当位置上
核磁共振成像技术:可对人体内部组织拍摄各种不
同角度的相片,因此能构成立体图象,确定病变的性质与 形态。
永磁风力发电机就能使风力发电的效率提高到
热稳定性差
钕铁硼的居里温度低(312℃),对温度极敏感,在 受热时其剩磁、特别是内禀矫顽力下降很快
易腐蚀
长时间高温环境(>150℃)、暖湿环境和电化学环境 会腐蚀明显
合金化
研究表明,通过添加元素Co提高了居里温度; 添加Dy、Tb、Al、Ga、Nb、Cu等元素提高了内禀 矫顽力,大大改善了烧结钕铁硼永磁材料的热稳定性
原材料—预处理—配料—熔炼—破碎—细 磨—混料—压型—烧结—热处理—机加 工—电镀—充磁—检验—包装—入库
物理破碎法机械磨碎法是通过脆性物质相互碰撞和
摩擦,使其表层与内部产生形变和应力不同,从而发生碎
裂的方法。
盘磨/球磨:熔炼铸锭经粗破碎后,在保护溶剂(汽
油、酒精)中进行。粉末夹杂和溶剂污染,氧含量比较高。
单晶颗粒
能提高合金粉末的生产效率,减少粉末被杂质污染的可能 性。解决了合金铸锭破碎困难的问题,降低了粗破碎的成 本。
HDDR法
氢化—歧化—脱氢—再结合 具有高矫顽力的Nd-Fe-B细磁粉
通过热压制得各向异性磁体,也可以制得粘结磁体 和注射成形磁体。
湿压成型技术 (HILOP) 合金锭的均匀化等温退火技术 橡皮膜压 ( RIP) 技术 双相合金法技术 冲击波爆炸压结磁体技术 注射成型(MIM)烧结磁体技术
化学镀
有高耐蚀性、高稳定性、低的磁屏蔽性。
成本比电镀高得多、镀液稳定性差、在对永磁材料施 镀时仍有氢析出而引起永磁材料吸氢和氢脆、镀层有 空洞等。
有机涂层
一般用于在较严重的腐蚀环境下使用的磁体或者在 某些使用环境中要求磁体表面电绝缘时的场合。