稀土永磁基础知识介绍

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稀土钴系永磁材料的制备原理与技术6-21讲

稀土钴系永磁材料的制备原理与技术6-21讲

01
02
03
热处理温度与时间
通过调整热处理温度和时 间,改善材料的微观结构 和磁性能。
热处理气氛选择
选择合适的热处理气氛 (如真空、氢气等),防 止材料氧化和杂质引入。
热处理设备与技术
采用先进的热处理设备和 技术,如快速热处理、激 光热处理等,提高热处理 效率和材料性能。
表面处理技术及应用
表面涂层技术
表面处理应用
通过物理或化学方法在材料表面形成 保护涂层,提高材料的耐腐蚀性和耐 磨性。
表面处理后的稀土钴系永磁材料可应 用于恶劣环境下的电机、传感器等领 域,提高产品的可靠性和使用寿命。
表面改性技术
采用离子注入、激光表面改性等先进 技术,改善材料表面的物理和化学性 质。
05
设备选型与实验操作注意事项
本次讲座内容与安排
讲座内容
详细介绍稀土钴系永磁材料的制备原 理、关键技术及最新研究进展,并结 合实例进行深入浅出的讲解。
讲座安排
首先介绍稀土钴系永磁材料的基本概 念和特点,然后重点讲解制备原理与 关键技术,最后介绍最新研究进展和 应用前景。
02
稀土钴系永磁材料基础知识
稀土元素及其特性
01
稀土元素概述
稀土钴系永磁材料的制备原理 与技术6-21讲

CONTENCT

• 引言 • 稀土钴系永磁材料基础知识 • 制备原理与方法 • 关键技术与工艺优化 • 设备选型与实验操作注意事项 • 结果展示、讨论与总结
01
引言
稀土钴系永磁材料概述
稀土钴系永磁材料定义
指以稀土元素(如钕、镨等)和钴为主要成分,通过特定工艺制 备而成的一类具有永久磁性的材料。
据。

关于稀土永磁材料详细说明

关于稀土永磁材料详细说明

关于稀土永磁材料一、稀土永磁材料简介稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料。

稀土永磁分钐钴(SMCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)系永磁体,其中SmCo磁体的磁能积在15~30MGOe之间,NdFeB系永磁体的磁能积在27~50MGOe之间,被称为“永磁王”,是目前磁性最高的永磁材料。

钐钴永磁体,尽管其磁性能优异,但含有储量稀少的稀土金属钐和稀缺、昂贵的战略金属钴,因此,它的发展受到了很大限制。

我国稀土永磁行业的发展始于60年代末,当时的主导产品是钐-钴永磁,目前钐-钴永磁体世界销售量为630吨,我国为90.5吨(包括SmCo磁粉),主要用于军工技术。

随着计算机、通讯等产业的发展,稀土永磁特别是NdFeB永磁产业得到了飞速发展。

稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料,它比十九世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍,比铁氧体、铝镍钴性能优越得多,比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍。

由于稀土永磁材料的使用,不仅促进了永磁器件向小型化发展,提高了产品的性能,而且促使某些特殊器件的产生,所以稀土永磁材料一出现,立即引起各国的极大重视,发展极为迅速。

我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际先进水平。

现在稀土永磁材料已成为电子技术通讯中的重要材料,用在人造卫星,雷达等方面的行波管、环行器中以及微型电机、微型录音机、航空仪器、电子手表、地震仪和其它一些电子仪器上。

目前稀土永磁应用已渗透到汽车、家用电器、电子仪表、核磁共振成像仪、音响设备、微特电机、移动电话等方面。

在医疗方面,运用稀土永磁材料进行“磁穴疗法”,使得疗效大为提高,从而促进了“磁穴疗法”的迅速推广。

在应用稀土的各个领域中,稀土永磁材料是发展速度最快的一个。

它不仅给稀土产业的发展带来巨大的推动力,也对许多相关产业产生相当深远的影响。

二、稀土永磁材料分类1.稀土钴永磁材料,包括稀土钴(1-5型)永磁材料SmCo5和稀土钴(2-17型)永磁材料Sm2Co17两大类。

稀土永磁电机介绍课件

稀土永磁电机介绍课件
合动力汽车等。
工业自动化
稀土永磁电机在工业自动化领 域的应用包括数控机床、包装
机械、印刷机械等。
风电和太阳能发电
稀土永磁电机在风电和太阳能 发电领域的应用包括发电机组
、增速器等。
家用电器
稀土永磁电机在家用电器领域 的应用包括空调、冰箱、洗衣
机等。
02
稀土永磁电机的技术解析
电机结构
01
02
03
电机类型
工作原理
稀土永磁电机的基本工作原理基于法 拉第电磁感应定律和安培电磁力定律 ,通过磁场对通电导体产生力的作用 ,实现电机的旋转运动。
特点与优势
高效节能
结构简单
稀土永磁电机的磁场由永磁体产生,能量 转换效率高,运行电流小,因此具有高效 节能的特点。
稀土永磁电机的结构相对简单,体积小, 重量轻,安装和维护方便。
稀土永磁电机介绍课件
目 录
• 稀土永磁电机概述 • 稀土永磁电机的技术解析 • 稀土永磁电机的市场现状与发展趋势 • 稀土永磁电机的应用案例 • 稀土永磁电机的未来展望
01
稀土永磁电机概述
定义与工作原理
定义
稀土永磁电机是一种利用稀土永磁材 料产生磁场,通过磁场实现电能和机 械能相互转换的电机。
对环境与可持续发展的影响
节能减排
稀土永磁电机的高效性能有助于减少能源消耗和 碳排放,推动节能减排和绿色发展。
资源循环利用
加强稀土永磁电机废旧设备的回收和再利用,推 动资源的循环利用,降低对环境的影响。
政策支持与引导
政府应加大对稀土永磁电机产业的支持力度,制 定相关政策和标准,推动产业的可持续发展。
磁场调节
通过调节励磁电流或改变 永磁体排列来调节磁场强 度。

(整理)稀土永磁材料概述

(整理)稀土永磁材料概述

稀土永磁材料概述从广义上讲,所有能被磁场磁化、在实际应用中主要利用材料所具有的磁特性的一类材料成为磁性材料。

它包括硬磁材料、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、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软磁材料。

硬磁材料和软磁材料的主要区别是硬磁材料的各向异性场高、矫顽力高、磁滞回线面积大、技术磁化到饱和需要的磁场大。

由于软磁材料的矫顽力低,技术磁化到饱和并去掉外磁场后,它很容易退磁,而硬磁材料由于矫顽力较高,经技术磁化到饱和并去掉磁场后,它仍然长期保持很强的磁性,因此硬磁材料又称为永磁材料或恒磁材料。

古代,人们利用矿石中的天然磁铁矿打磨成所需要的形状,用来指南或吸引铁质器件,指南针是中国古代四大发明之一,对人类文明和社会进步做出过重要贡献。

近代,磁性材料的研究和应用始于工业革命之后,并在短时间内得到迅速发展.现今,对磁性材料的研究和应用无论在广度或者深度上都是以前无可比拟的,各类高性能磁性材料,尤其是稀土永磁材料的开发和应用对现代工业和高新技术产业的发展起着巨大的推动作用。

永磁材料性能要求永磁材料的主要性能是由以下几个参数决定的1.2.1最大磁能积:最大磁能积是退磁曲线上磁感应强度和磁场强度乘积的最大值。

这个值越大,说明单位体积内存储的磁能越大,材料的性能越好。

1.2.2饱和磁化强度:是永磁材料极为重要的参数。

永磁材料的饱和磁化强度越高,它标志着材料的最大磁能积和剩磁可能达到的上限值越高。

1.2.3矫顽力:铁磁体磁化到饱和后,使它的磁化强度或磁感应强度降低到零所需要的反向外磁场称为矫顽力。

它表征材料抵抗退磁作用的本领。

1.2.4剩磁:铁磁体磁化到饱和并去掉外磁场后,在磁化方向保留的剩余磁化强度或剩余磁感应强度称为剩磁。

1.2.5居里温度:强铁磁体由铁磁性和亚铁磁性转变为顺磁性的临界温度称为居里温度或居里点。

居里温度高标志着永磁材料的使用温度也高。

稀土永磁材料的主要类型至今,稀土永磁材料已有两大类、三代产品第一大类是稀土-钻合金系(即RE-Co永磁),它又包括两代产品。

稀土永磁材料基础知识演示课件

稀土永磁材料基础知识演示课件
* 金属材料 原料:天然矿物质、金属及合金 工艺:火法冶金、湿法冶金、电冶金、粉末冶金、单晶生产 产品:金属及合金、单晶
* 陶瓷材料 原料:无机化合物 工艺:成型烧结、熔融固化、单晶生产 产品:普通陶瓷、新型陶瓷
* 高分子材料 原料:有机化合物 工艺:高温、高压精馏、蒸馏、聚合反应、化学反应 产品:高分子材料
-- 铸造类(Al-Ni-Co 铝镍钴) -- 铁氧体(Br-Ferrite,Sr-Ferrite) -- 稀土永磁(SmCo5、Sm2Co7、Nd2Fe14B) -- 其他
5
磁性材料分类
?制约永磁材料的因素: -- 原材料资源 -- 磁性能的优劣 -- 价格高低
6
稀土永磁材料概况
? 50年代末 -60年代初 ---研发阶段 -- 1959 年BH(Max )<1 -- 第一代稀土永磁材料: 钆钴GdCo5
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钕铁硼永磁材料制造工艺
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钕铁硼永磁材料制造工艺
NdFeB是按一定配比将金属钕、铁硼合金和为某种目的有意添加的金属料加 入真空感应炉,在氩气保护下熔炼成NdFeB合金
工作温度 小于80度 小于100度 小于120度 小于150度 小于180度 小于200度
矫顽力Hcj Hcj>12KOe Hcj>14KOe Hcj>17KOe Hcj>20KOe Hcj>25KOe Hcj>30KOe
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稀土永磁材料的特性、主要参数
解除外部磁场的时 候,残留在永磁材 料上的磁场称为剩 磁(Br)
为完全去除永磁材 料上的剩磁,施加 的外部反向磁场的 大小称之为矫顽力 (Hcj)
由外部磁场的强度与永磁材料被磁化的强度构成一个闭合循环曲线。
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稀土永磁电机工作原理

稀土永磁电机工作原理

稀土永磁电机工作原理
稀土永磁电机是一种新型的电机,它的工作原理是利用稀土永磁材料的磁性特性来实现电机的转动。

稀土永磁材料是一种具有高磁能积和高矫顽力的材料,它的磁性能比传统的铁氧体磁性材料要高得多。

稀土永磁电机的工作原理是利用电流在电机中产生的磁场与永磁材料的磁场相互作用,从而产生转矩,使电机转动。

在稀土永磁电机中,永磁材料通常被安装在转子上,而电流则通过定子上的线圈来产生磁场。

当电流通过定子线圈时,它会产生一个磁场,这个磁场会与转子上的永磁材料的磁场相互作用,从而产生一个转矩,使电机开始转动。

由于稀土永磁材料的磁性能非常高,因此它可以产生非常强的磁场,从而使电机具有非常高的转矩。

稀土永磁电机的优点是非常明显的。

首先,它具有非常高的效率,因为它可以利用永磁材料的磁性能来产生转矩,而不需要消耗大量的电能。

其次,它具有非常高的功率密度,因为它可以在非常小的空间内产生非常大的转矩。

最后,它具有非常长的寿命,因为稀土永磁材料的磁性能非常稳定,不容易衰减。

稀土永磁电机是一种非常优秀的电机,它的工作原理是利用稀土永磁材料的磁性能来产生转矩,从而实现电机的转动。

它具有非常高
的效率、功率密度和寿命,因此在各种应用领域中都有着广泛的应用前景。

钕铁硼永磁材料基本知识讲义

钕铁硼永磁材料基本知识讲义

钕铁硼永磁材料基本知识讲义钕铁硼永磁材料基本知识讲义一、稀土元素二、磁性材料三、钕铁硼的运用领域四、钕铁硼的发展五、钕铁硼材料的基本特性及其显微组织结构六、钕铁硼的制造工艺和设备原理七、钕铁硼生产销售中碰见的一些问题罗列八、烧结钕铁硼永磁材料室温(20℃~25℃)下的磁性能表一、稀土元素1、稀土元素有17种,分别表示如下:钪(Sc)钇(Y)镧(Ca)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)在钕铁硼产品中常用的稀土金属有钕、镨、镝、铽、钆、钬2、稀土金属是活泼金属稀土金属的化学活泼性处于碱金属(锂、钠)和碱土金属(镁、钙)之间,在一定的条件下(钠很活泼只能保存在煤油中)会产生下列反应,并产生大量的热量,热量的提供进一步促进反应的进行,如:2Nd + 3O2 2Nd2U3+Q2Nd +6H2O 2Nd(OH)3 +3H2+QNd2O3+3H2O 2Nd(OH)3 +Q从上述方程式可以看出在生产钕铁硼时要进行防氧化、防受潮,其中防受潮很关键,在潮湿天和下雨天各车间应充分注意防受潮。

3、稀土金属的分布据资料统计,中国的内蒙、江西、浙江、广东、福建、广西、湖南等地都发现了稀土。

由于存在的状态不同,内蒙的包头稀土是氟碳铈镧矿形式存在而且是以轻稀土为主(钕前面的稀土),而江西等是离子型矿形式存在以中重稀土为主。

世界的稀土大部分在中国,中国约占了世界稀土的80%,而中国的80%在内蒙的包头。

世界上美国、俄罗斯、澳大利亚、越南等国家都发现了稀土。

二、磁性材料主要运用的磁性材料有铁氧体、铝镍钴、钐钴和钕铁硼。

钐钴和钕铁硼合称稀土永磁材料。

目前世界上应用最多的还是铁氧体,产品廉价,其次是钕铁硼;铝镍钴和钐钴的温度稳定性比钕铁硼好,因此在一些指针式仪表、军用品和高档消费品中还离不开铝镍钴和钐钴材料。

铁氧体的居里温度为465℃,钕铁硼的居里温度为310℃,铝镍钴的居里温度为800℃,钐钴的居里温度在700——800℃之间,因此钕铁硼的温度稳定性最差,但性能最高,被称为“磁王”,目前磁性材料的生产有烧结和粘结两种工艺,粘结由于加了粘合剂磁性能不会高,但产品精度较高。

稀土永磁材料课件

稀土永磁材料课件

磨、粘结等加工成各种形状和尺寸的磁体。
03
稀土永磁材料的种类和应用
钕铁硼永磁材料
总结词
具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等特 点,是目前应用最广泛的稀土永磁材料 。
VS
详细描述
钕铁硼永磁材料是以金属钕、铁、硼为主 要成分的永磁体,其剩磁、矫顽力和磁能 积等性能指标均优于其他稀土永磁材料。 由于其优异的磁性能和较低的生产成本, 钕铁硼永磁材料广泛应用于汽车、电子、 能源、环保等领域,如电动机、发电机、 风力发电机、传感器等。
技术创新需求
随着科技的不断进步,对稀土永磁材料性能的要求也越来越高, 需要不断进行技术创新和研发。
对未来研究和应用的建议
1 2
加强资源开发与环境保护
加大稀土资源的勘探和开发力度,同时加强环境 保护措施,降低对环境的负面影响。
降低制造成本
通过技术创新和规模化生产等方式,降低稀土永 磁材料的制造成本,促进其在更多领域的应用。
铝镍钴永磁材料
总结词
具有较高的磁性能和稳定的温度特性,但制造成本较高。
详细描述
铝镍钴永磁材料是以铝、镍、钴为主要成分的永磁体,其剩 磁和矫顽力较高,且温度稳定性较好。由于其较高的制造成 本,铝镍钴永磁材料主要用于高精度和高性能的领域,如航 空航天、医疗设备等。
铁氧体永磁材料
总结词
具有成本低廉、环保等优点,但磁性能相对较低。
能保持较高的磁化强度。
高磁能积
磁能积是衡量磁体储存磁场能量 的能力,稀土永磁材料具有高磁 能积,可以提供更大的磁场能量。
物理特性
居里点高
居里点是磁性材料失去磁性的温度点,稀土永磁材料的居里点较 高,使其在高温环境下仍能保持磁性。
热稳定性好

稀土永磁详细介绍

稀土永磁详细介绍

用于镝灯的制备,在镝灯中采用的工作物质是碘化镝,这种灯具有亮度大、颜色好、色温高、 体积小、电弧稳定等优点,已用于电影、印刷等照明光源。(6)由于镝元素具有中子俘获截 面积大的特性,在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。(7)Dy3Al5O12 还可用 作磁致冷用磁性工作物质。随着科学技术的发展,镝的应用领域将会不断的拓展和延伸。
镨是用量较大的稀土元素,其主要用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。(1)镨被广泛应用于 建筑陶瓷和日用陶瓷中,其与陶瓷釉混合制成色釉,也可单独作釉下颜料,制成的颜料呈淡 黄色,色调纯正、淡雅。(2)用于制造永磁体。选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁 材料,其抗氧性能和机械性能明显提高,可加工成各种形状的磁体。广泛应用于各类电子器 件和马达上。(3)用于石油催化裂化。以镨钕富集物的形式加入 Y 型沸石分子筛中制备石油 裂化催化剂,可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。我国 70 年代开始投入工业使用,用 量不断增大。(4)镨还可用于磨料抛光。另外,镨在光纤领域的用途也越来越广。
钬(Ho) 十九世纪后半叶,由于光谱分析法的发现和元素周期表的发表,再加上稀土元素电化学 分离工艺的进展,更加促进了新的稀土元素的发现。1879 年,瑞典人克利夫发现了钬元素 并以瑞典首都斯德哥尔摩地名命名为钬(holmium)。 钬的应用领域目前还有待于进一步开发,用量不是很大,最近,包钢稀土研究院采用高 温高真空蒸馏提纯技术,研制出非稀土杂质含量很低的高纯金属钬 Ho/∑RE>99.9%。目前钬 的主要用途有:用作金属卤素灯添加剂,金属卤素灯是一种气体放电灯,它是在高压汞灯基 础上发展起来的,其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。目前主要使用的是稀土碘 化物,在气体放电时发出不同的谱线光色。在钬灯中采用的工作物质是碘化钬,在电弧区可 以获得较高的金属原子浓度,从而大大提高了辐射效能。(2)钬可以用作钇铁或钇铝石榴石 的添加剂;(3)掺钬的钇铝石榴石(Ho:YAG)可发射 2μ m 激光,人体组织对 2μ m 激光吸收率高, 几乎比 Hd:YAG 高 3 个数量级。所以用 Ho:YAG 激光器进行医疗手术时,不但可以提高手术效 率和精度,而且可使热损伤区域减至更小。钬晶体产生的自由光束可消除脂肪而不会产生过 大的热量,从而减少对健康组织产生的热损伤,据报道美国用钬激光治疗青光眼,可以减少 患者手术的痛苦。我国 2μ m 激光晶体的水平已达到国际水平,应大力开发生产这种激光晶 体。(4)在磁致伸缩合金 Terfenol-D 中,也可以加入少量的钬,从而降低合金饱和磁化所 需的外场。(5)另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光通 讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。 铒(Er) 1843 年,瑞典的莫桑德发现了铒元素(Erbium)。铒的光学性质非常突出,一直是人们 关注的问题:(1)Er3+在 1550nm 处的光发射具有特殊意义,因为该波长正好位于光纤通讯的 光学纤维的最低损失,铒离子(Er3+)受到波长 980nm、1480nm 的光激发后,从基态 4I15/2 跃迁至高能态 4I13/2,当处于高能态的 Er3+再跃迁回至基态时发射出 1550nm 波长的光,石 英光纤可传送各种不同波长的光,但不同的光光衰率不同,1550nm 频带的光在石英光纤中 传输时光衰减率最低(0.15 分贝/公里),几乎为下限极限衰减率。因此,光纤通信在 1550nm 处作信号光时,光损失最小。这样,如果把适当浓度的铒掺入合适的基质中,可依据激光原 理作用,放大器能够补偿通讯系统中的损耗,因此在需要放大波长 1550nm 光信号的电讯网 络中,掺铒光纤放大器是必不可少的光学器件,目前掺铒的二氧化硅纤维放大器已实现商业 化。据报道,为避免无用的吸收,光纤中铒的掺杂量几十至几百 ppm。光纤通信的迅猛发展, 将开辟铒的应用新领域。(2)另外掺铒的激光晶体及其输出的 1730nm 激光和 1550nm 激光对 人的眼睛安全,大气传输性能较好,对战场的硝烟穿透能力较强,保密性好,不易被敌人探 测,照射军事目标的对比度较大,已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。 (3)Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,是目前输出脉冲能量最大,输出功率最高 的固体激光材料。(4)Er3+还可做稀土上转换激光材料的激活离子。(5)另外铒也可应用于眼 镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和着色等。 铥(Tm) 铥元素是 1879 年瑞典的克利夫发现的,并以斯堪迪那维亚(Scandinavia)的旧名 Thule 命名为铥(Thulium)。 铥的主要用途有以下几个方面:(1)铥用作医用轻便 X 光机射线源,铥在核反应堆内辐 照后产生一种能发射 X 射线的同位素,可用来制造便携式血液辐照仪上,这种辐射仪能使铥

稀土永磁材料的性能与结构

稀土永磁材料的性能与结构

稀土永磁材料的性能与结构稀土永磁材料的性能主要包括磁性能、热稳定性、抗腐蚀性和机械性能等。

首先是磁性能。

稀土永磁材料具有较高的矫顽力和剩磁,其磁能积是传统强磁材料的几倍甚至几十倍,因此具有较高的磁能积和磁矩。

这使得稀土永磁材料在电机和传感器中能够产生更大的力矩和灵敏度。

其次是热稳定性。

稀土永磁材料具有较高的居里温度,可以在较高的温度下保持较高的磁性能。

这使得稀土永磁材料可以在高温环境中工作,不容易出现磁性能衰减的问题。

然而,由于稀土永磁材料的热稳定性较低,容易受到热磁异常效应的影响,即在过高的温度下,磁场强度会骤减。

再次是抗腐蚀性。

稀土永磁材料在一定程度上具有较好的抗腐蚀性能,可以在一定的湿度和酸碱环境中使用。

这使得稀土永磁材料在一些特殊环境下的应用具有优势。

最后是机械性能。

稀土永磁材料具有较高的硬度和脆性,容易产生裂纹和断裂。

因此,制备稀土永磁材料时需要采用一系列的加工过程和工艺来改善其机械性能,如烧结、热压、退火等。

稀土永磁材料的结构也是影响其性能的关键因素之一、稀土永磁材料一般由纳米晶颗粒组成,这些纳米晶颗粒通过有序排列形成磁畴。

磁畴内的磁矩方向几乎完全一致,而磁畴之间的相互作用则是相反的。

这种特殊的结构使得稀土永磁材料具有较高的磁性能。

另外,稀土永磁材料还可以采用交换耦合磁性结构来提高其磁性能。

交换耦合是指通过控制晶格中的相互作用,使得磁畴之间的磁耦合增强,从而提高材料的磁性能。

利用交换耦合,可以显著增加稀土永磁材料的矫顽力和剩磁,提高其磁能积。

综上所述,稀土永磁材料具有较高的磁性能、热稳定性、抗腐蚀性和机械性能等优势。

其性能与结构密切相关,通过改变材料的结构和添加适量的过渡金属元素等方法,可以进一步提高稀土永磁材料的性能,拓展其应用领域。

稀土永磁简介演示

稀土永磁简介演示

稀土永磁简介演示contents •稀土永磁概述•稀土永磁材料特性•稀土永磁材料制备工艺•稀土永磁材料的应用案例•稀土永磁材料市场现状与前景•总结与展望目录稀土永磁定义•稀土永磁:指利用稀土元素(如钕、钐、铈等)及其化合物制成的永磁材料,具有高矫顽力、高剩磁感应强度等特性。

以钕、铁、硼为主要成分,是目前磁性能最高、应用最广的稀土永磁材料。

钕铁硼永磁材料钐钴永磁材料其他稀土永磁材料以钐、钴为主要成分,具有高温稳定性好、耐腐蚀性强的特点,适用于高温、高湿等恶劣环境。

如铝镍钴、铁铬钴等,具有特殊磁性能和物理性能,满足不同应用场景的需求。

030201稀土永磁材料分类电机领域:稀土永磁材料在电机领域应用广泛,如直流电机、交流电机、步进电机等,提高电机的功率密度和效率。

电子领域:手机、电脑、音响等电子产品中大量使用稀土永磁材料,如扬声器、磁头、磁盘驱动器等。

医疗器械:稀土永磁材料在医疗器械中也有应用,如核磁共振成像仪(MRI)中的超导磁体。

新能源领域:风力发电、电动汽车等领域也广泛应用稀土永磁材料,如风力发电机中的永磁同步发电机、电动汽车中的驱动电机。

综上所述,稀土永磁材料在多个领域具有广泛应用,随着科技的进步和产业的发展,其应用领域还将不断扩大。

稀土永磁材料应用领域高矫顽力稀土永磁材料具有高矫顽力,意味着它们能够在强磁场环境中保持磁稳定性,不易被外部磁场干扰或磁化。

持久性磁化高矫顽力还意味着这些材料一旦磁化,就能持久保持磁化状态,不易退磁,从而确保长期稳定的磁性能。

磁存储能力稀土永磁材料具有高磁能积,代表它们能够在单位体积内存储更多的磁能量,提高磁器件的储能密度。

高磁导率这些材料的高磁能积还与其高磁导率有关,使得磁场能够在材料中迅速传播,降低磁滞损耗,提高磁效率。

高磁能积稀土永磁材料在高温或低温环境下均能保持良好的磁性能稳定,不易出现热退磁或温度漂移现象。

温度稳定性这些材料的磁性能随时间变化较小,能够长期保持稳定的磁性能,满足长期使用要求。

稀土永磁电机资料

稀土永磁电机资料
稀土电机的发展,证明了这一预见的正确性
四、稀土永磁电机的应用
四、稀土永磁电机的应用
四、稀土永磁电机的应用
纺织行业
整个纺织行业,电机的总装机容量达到0.12亿kW 若将其中30%耗电大的落后产品改用稀土永磁电
机,每年可节电9亿度
四、稀土永磁电机的应用
石油工业
稀土永磁电机的高效率区很宽,十分 适合油田抽油机工作时的负载变化。
能化、微型化发展
三、稀土永磁电机
稀土永磁电机的分类
稀土永磁直流电机 稀土永磁同步电机 稀土永磁无刷直流电机 稀土永磁步进电机 稀土永磁双凸极电机 稀土永磁音圈电机
三、稀土永磁电机
电机是稀土永磁材料的最大应用领域。稀土永磁材料的推广应用 关键在于稀土永磁电机的发展和应用。
国外稀土永磁产量的70%左右用于电机制造,而我国稀土永磁产 量的2/3用于出口,在国内销售的1/3中用于电机的比例不到30%。
每kW的稀土永磁电机大约平均使用稀土永磁体0.4kg。若国内每 年生产的稀土永磁电机达2亿kW,则需稀土永磁体8000万吨 ,可 基本改变出口稀土原材料和粗制品为主的局面,使我国既是生产 稀土永磁体的大国,也是生产出口稀土永磁电机的大国。
三、稀土永磁电机
稀土永磁电机的主要优点
电机效率显著提高。由于不需要励磁绕组,因而没有 励磁损耗,电机效率可提高5~10%以上。
二、稀土永磁材料
钕铁硼独特的优点引起国内外磁学界和电机界的极大 关注,纷纷投入大量人力物力进行研究开发,发展速 度异常迅速。
在永磁电机、仪器仪表、 电声器件、医疗设备、医 疗保健、磁选设备、纺织 机械、计算机等领域得到 广泛应用。
三、稀土永磁电机
三、稀土永磁电机
稀土永磁电机的发展阶段

稀土永磁电动机

稀土永磁电动机

稀土永磁电动机稀土永磁电动机是一种新颖的电动机技术,通过使用稀土永磁材料来产生强大的磁场,从而实现高效能转换和节能减排的目标。

本文将从稀土永磁材料的特点、稀土永磁电动机的工作原理、应用领域和发展前景等方面进行阐述。

稀土永磁材料是一类具有稀土元素的永磁材料,由于其具有高磁导率、高剩磁、高矫顽力和抗腐蚀性能好等特点,被广泛应用于电动机领域。

相比于传统的铁氧体和钕铁硼永磁材料,稀土永磁材料能够在更高的温度下工作,且具有更高的矫顽力和更低的磁化失真,因此在高性能电动机中具有更大的应用潜力。

稀土永磁电动机的工作原理基于磁场的相互作用。

当电流通过电动机的线圈时,产生的磁场与稀土永磁材料相互作用,使得电动机转子受到力矩的作用而转动。

与传统的感应电动机相比,稀土永磁电动机不仅具有更高的转矩密度和更高的功率密度,还具有更高的效率和更宽的工作范围。

稀土永磁电动机的应用领域十分广泛。

在工业领域,稀土永磁电动机被广泛应用于空调压缩机、机床、风力发电以及轨道交通等方面,其高效能转换和节能减排的特点能够有效降低能源消耗和环境污染。

在民用领域,稀土永磁电动机可以应用于家电、电动汽车以及电动自行车等领域,提供更高的性能和更长的续航里程。

稀土永磁电动机在中国的发展前景非常广阔。

随着国家对环境保护和绿色发展的重视,稀土永磁电动机作为一种高效节能的新技术,具有巨大的市场潜力。

中国是全球最大的稀土生产和消费国家,拥有丰富的稀土资源,因此具备开发和应用稀土永磁电动机的优势。

随着技术的不断进步和需求的增加,稀土永磁电动机产业将迎来更加广阔的发展空间。

然而,稀土永磁电动机也面临一些挑战和问题。

首先,稀土永磁材料的价格较高,稀土的供应受到地理和政治因素的影响,存在一定的不稳定性。

其次,稀土永磁材料的生产过程对环境造成一定的压力,需要通过环保的技术手段进行控制和处理。

此外,稀土永磁电动机的磁化和退磁过程对设备和工艺要求较高,需要精确的设计和制造。

稀土永磁材料基础知识课件

稀土永磁材料基础知识课件
材料的定义:人类社会所能接受的、经济地制造有用器件的 物质
材料工程:控制材料的结构、性能、形状
材料工程的思路
1.依据工程构件的行为,确定所需材料的性能。 2.依据性能要求,确定所需材料的结构。 3.制定材料工艺,获得所需材料的结构。 4.采用必要设备,保证工艺的实施。 材料的分类:金属材料、陶瓷材料、高分子材料
搅拌磨制粉,实验研究采用气流磨或小型气流磨制粉。 将磁粉在磁场条件下取向并压制成型,或在等静压机中进一步压实。 压坯的烧结和回火在真空烧结炉内于氩气保护下进行。 用该工艺制备各项异性烧结磁体,其中铸锭组织、制粉、磁场成型、
烧结及回火等工艺的工艺参数对磁体的磁性能有十分重要的影响。
烧结磁体经过机加工与表面处理,可制成所需形状的永磁体。
充磁
钕铁硼永磁材料的应用
马达(Motor)
第二十五页,共32页幻灯片
钕铁硼永磁材料的应用
电子部件
第二十六页,共32页幻灯片
钕铁硼永磁材料的应用
CD,DVD播放器
台式电脑 Notebook
游戏机
第二十七页,共32页幻灯片
钕铁硼永磁材料的应用
扬声器 手机震动马达
第二十八页,共32页幻灯片
钕铁硼永磁材料的应用
第五页,共32页幻灯片
磁性材料分类
制约永磁材料的因素:
-- 原材料资源
-- 磁性能的优劣
-- 价格高低
第六页,共32页幻灯片
稀土永磁材料概况
50年代末-60年代初---研发阶段
-- 1959年BH(Max)<1
-- 第一代稀土永磁材料:钆钴GdCo5
1966年 YCo5永磁体(钇姑):很强的矫顽力
不易氧化、密度高、价格高 第三代稀土永磁材料:1983年-至今( Nd2Fe14B)

详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用

详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用

详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用详解稀土永磁电机以及稀土永磁电机应用稀土永磁电机是70年代初期出现的一种新型永磁电机,由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力(特别是高内禀矫顽力),使得稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点,广泛应用在航空、航天、航海及工业与民用方向。

稀土永磁电机的发展历史电机是一种机械能、电能相互转换的机械。

这个转换过程离不开电机的励磁结构。

电机的励磁结构有两种:一种是电流励磁,即依靠铜线圈绕组通过电流来励磁,类似电磁铁产生磁场,磁场的大小取决于绕组的匝数和励磁电流的大小。

再一种就是永磁励磁,即通过永磁体提供磁场,磁场的大小取决于永磁体本身磁性能的高低和所用磁体的体积。

采用永磁励磁的电机就是永磁电机。

电流励磁的很大局限性就是线圈发热量大,电机温升高,需要较大的绕组空间,同时还存在较大的铜损等,使得电机的效率和比功率低。

而永磁励磁,只要永磁体的磁性能高就不存在以上局限,而且结构简单、维护方便,特别对一些有特殊要求(超高转速、超高灵敏度)和特殊环境(防爆等)使用的电机,永磁励磁比电流励磁有突出的优点f2 。

因此,在励磁结构方面,随着永磁材料性能的不断提高,新型永磁材料的不断出现,永磁励磁结构将逐步取代传统的电流线圈励磁结构。

永磁电机的发展和永磁材料的发展息息相关,新型永磁材料的出现必将大力促进永磁电机的快速发展。

世界上第一台电机就是永磁电机,所以利用永磁体来制造电机已有很悠久的历史。

由于当时永磁材料的磁性能低,制成的电机非常笨重,即被电励磁电机所取代。

1940年代以后,具有较高剩磁的铝镍钴和具有较高矫顽力的铁氧体永磁材料相继出现,永磁电机又获得生机,在微特电机领城里占有重要位置。

但铝镍钴永磁矫顽力较低、易退磁,铁氧体永磁的剩磁较低,使用范围受到一定限制。

至六十年代后期第一代稀土永磁合金(SmCo5)和七十年代第二代稀土永磁合金(Sm2Co17) 的出现,虽然原料钐与钴价格昂贵,但磁体磁性能好,使永磁电机有了较大的发展。

稀土钴永磁体

稀土钴永磁体

稀土钴永磁体稀土钴永磁体是一种高性能磁性材料,由于其具有高磁能积、高矫顽力、高热稳定性等优异性能,因此被广泛应用于电机、发电机、计算机硬盘、汽车、航空航天等领域。

稀土钴永磁体的磁性能主要取决于其晶体结构和化学成分,其中钴是其主要成分之一。

稀土钴永磁体的制备方法主要有粉末冶金法、溶液法、气相沉积法等。

其中,粉末冶金法是最常用的制备方法之一。

该方法的主要步骤包括原料混合、球磨、压制、烧结等。

通过这些步骤,可以制备出具有高磁能积、高矫顽力、高热稳定性等优异性能的稀土钴永磁体。

稀土钴永磁体的应用领域非常广泛。

在电机和发电机领域,稀土钴永磁体可以用于制造高效率、高功率密度的电机和发电机。

在计算机硬盘领域,稀土钴永磁体可以用于制造高密度、高速度的硬盘。

在汽车领域,稀土钴永磁体可以用于制造高效率、高功率密度的电动汽车驱动电机。

在航空航天领域,稀土钴永磁体可以用于制造高性能的航空发动机。

尽管稀土钴永磁体具有优异的性能,但其制备过程中存在一些问题。

首先,稀土钴永磁体的制备需要大量的稀土元素,这些元素的采集和加工会对环境造成一定的影响。

其次,稀土钴永磁体的制备需要高温高压条件,这会导致能源的浪费和环境的污染。

因此,研究如何降低稀土钴永磁体制备过程中的环境影响,提高其制备效率和性能,是当前稀土钴永磁体研究的热点之一。

总之,稀土钴永磁体是一种具有广泛应用前景的高性能磁性材料。

随着科技的不断发展,稀土钴永磁体的制备技术和应用领域将不断拓展和完善。

同时,我们也需要关注其制备过程中的环境影响,积极探索绿色制备技术,为可持续发展做出贡献。

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38SH/38SHT
环类产品
R213×r213×59×91等大瓦
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烧结钕铁硼产品简介

烧结钕铁硼生产工艺简介

烧结钕铁硼检测设备简介
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熔 炼
原理:中频交流电通过真空感应熔炼炉的感应线圈时,产生交替变化的磁场,使坩埚 内的金属内部产生感应电流。电流为克服金属表面的电阻做功而产生热,从而达到加热、
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切 片 机
线 切 割
立 轴 磨
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成 型 磨
双 面 磨


圆 磨
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电 镀
镀 层
锌(蓝白锌、白锌、彩锌、黑锌)

盐雾要求 (5%NaCl,35℃)
24h或48h
48h
镀层厚度 (单面)
5~7μ m
磁能积BHm(MGOe)
28~32 31~34 33~36 36~39 38~41 40~43
45 48 50
52
13.3~13.8 13.7~14.2 14.0~14.5
14.3~14.7
43~46 46~49 48~51
50~53
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字母 Hcj(kOe) Tw(℃)
检 测 设 备
设备名称
ICP(等离子发射光谱仪) 激光粒度分布仪 氢氧分析仪 金相显微镜 X荧光镀层测厚仪 磁性能测试仪 HAST试验箱 碳硫分析仪 盐雾试验箱 测试成分 测试粒度分布 测试氧、氢含量 测试围观组织结构 测试镀层厚度 测试磁性能 测试产品耐老化性能 测试碳、硫含量 测试镀层耐腐蚀性能
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烧结钕铁硼产品基础知识
2017年2月9日
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烧结钕铁硼产品简介

烧结钕铁硼生产工艺简介

烧结钕铁硼检测设备简介
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1. 烧结钕铁硼产品简介 钕铁硼永磁材料是1983年在日本和美国被发明的第三代永磁体,由于成分中含有稀土元素,也叫稀土永磁。
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3.烧结钕铁硼产品的主要应用领域:
1、计算机硬盘音圈电机(VCM); 2、核磁共振成像仪(MRI); 3、电动车电机,新能源汽车(HEV);
4、风力发电;
5、手机、相机、音响等消费电子设备; 6、磁分离设备; 7、电动工具。
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用途
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ICP(等离子发射光谱仪)
激光粒度分布仪
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氢氧分析仪
X荧光镀层测厚仪
金相显微镜
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碳硫分析仪
HAST试验箱
性能测试仪
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密 度 计
磁 通 计
磁 通 计(电机片用)
熔融金属的目的。
设备:1台600Kg甩带炉,1台50Kg实验用甩带炉
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熔 炼 炉
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氢 破
原理:稀土合金发生吸氢反应后,体积膨胀,各晶相之间产生晶格应力,使晶界方向开裂破 碎。吸氢和脱氢是可逆的化学反应,破碎后可以通过高温再将氢气释放。 Nd2Fe14B(主相)+ Nd(富钕相)+ H2 Nd2Fe14BHx + NdHy+Q
• E.真空铝滚筒镀铝
• F.化学镀 • G.磷化、钝化
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电 镀
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成 品
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N
12
80
M
H SH
14
17 20
100
120 150
UH
EH AH
25
30 34
180
200 240
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牌 号
N档 N33 N35 N38 N40 N42 N45 N48 N50 N52 M档 35M 38M 40M 42M 45M 48M 50M 52M H档 35H 38H 40H 42H 45H 48H 50H SH档 35SH 38SH 40SH 42SH 45SH 48SH UH档 35UH 38UH 40UH 42UH 45UH EH档 33EH 35EH 38EH
设备:8台垂直压机(包括5台25T压机,3台40T压机),2台平行压机
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成 型 压 机
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成 型 模 具
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等 静 压 机
压力:180Mpa~200Mpa 密度:4.2g/cm3~4.5g/cm3
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请各位同事批评指正!
Thank you!
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设备:2台1.2吨的氢破炉,1台500Kg的氢破炉
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氢 破 炉
颗粒粒径:200μ m~300μ m 粗粉:防氧化
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氢 破
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气 流 磨
原理:将高压氮气通过喷嘴喷出,将粉末颗粒加速到超音速,产生相互碰撞而破碎。被粉碎的 物料通过分选轮的离心作用进行粗细粉料的分级,符合粒度要求的细颗粒分级取出,粗颗粒下 降至粉碎区继续粉碎。
优点: 1.具有优异的磁性能,被称作“磁王”; 2.可加工成各种形状;
3.可以高效率地实现能量与信息的转换,有利于磁性元器件的小型化。
缺点: 1.随着产品使用的环境温度升高,磁性能下降较大,一般工作温度不大于200℃; 2.产品的耐腐蚀性较差,需进行表面防腐处理; 3.烧结钕铁硼材料较脆,加工难度较大。
10~15μ m
镍铜镍
环氧树脂(黑、灰) 镍铜+环氧树脂
48h或72h
72h 1000h
15~20μ m
25~30μ m 30μ m
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电 镀
非常见钕铁硼磁体表面处理 • A. 镀钛、镀铝
• B.复合镀:Ni-Cu-Ni+Sn;Ni-Cu-Ni+环氧
• C.达克罗:ZnAl • D. Everlube:特氟龙
应用领域 手机等电子设备 新能源汽车 风力发电 无人机、智能机器人 电动车、平衡车 应用牌号 N45/N48/N50/N52 38UH/40UH/38EH 42HT/45SH 48SH/50H/52H 规格(举例) F10.5×6.5×1/F10×10×1(R1.5)等 F50×19×7/F50×17.1×5.5等 F52.6×50×16/F52.6×50×26/250mm的大瓦等 R7.5×r6.7×5×30等
烧 结 炉
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后 加 工
主要加工方式: 切片—将大块坯料加工成小块,只加工平面 线切割—将大块坯料加工成小块,主要用于加工曲面和面积比较大的平面 磨削—主要用于产品平面磨、内外圆磨、无心磨或成型磨等精加工
设备:104台全自动内圆切片机,105台线切割机,各类磨床十多余台
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2.烧结钕铁硼产品的牌号
数字:磁能积
字母:内禀矫顽力
牌号
30、33、35、38、 40、42、45、48、 50、52 N、M、H、 SH、UH、 EH、AH
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数字
30 33 35 38 40 42
剩磁Br(kGs)
10.8~11.5 11.3~11.7 11.7~12.2 12.2~12.6 12.6~12.9 12.9~13.3
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烧 结
原理:把钕铁硼生坯加热到低于基本成分的熔点温度,通过保温和抽真空,把生坯内的有机物 排出,使粉末颗粒之间发生粘结,从而增加烧结体的强度,获得综合性能良好的永磁体。
Br
高 温
回 火
Hcj
设备:10台烧结炉(手套箱),6台回火炉
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设备:1台200型实验用气流磨,1台300型气流磨和1台400型气流磨
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气 流 磨
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成 型
原理:磁场取向成型就是在压机成型过程中,通过脉冲电流外加一个强磁场,对粉末颗粒沿磁 场方向进行磁化取向。压制完成后,再加反向电流进行退磁。
38M/38H(α ≤5%/3%) F13.65×30×3/F13.75×30×2.8/R61×r58×12.65×30等
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