烧结钕铁硼基础知识培训教材

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其他物理性能
密度 (g.cm-3) ,密度范围：7.2~7.65 g.cm-3 ，磁 体性能（牌号）不同，密度不同 抗弯强度/MPa，根据客户产品，采用三点弯曲 方法进行测试 抗压强度/MPa 硬度 (HV) 电阻率（Ω.cm ）
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产品主要尺寸参数

基本尺寸，长、宽、高、直径、半径； 倒角尺寸，圆角半径和45度角尺寸； 尺寸公差，指允许尺寸的变动量； 形状公差，直线度、平面度、圆度、圆柱度、 线轮廓度和面轮廓度6个项目； 位置公差 ，平行度、垂直度、倾斜度、同轴 度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动8个项 目 表面处理层的厚度，如镍铜镍（NICuNi）的厚 度，环氧层的厚度；
韵
升
集
团
YUNSHENG GROUP
烧结钕铁硼永磁材料基本知识
技术研发部
二0一0年一月
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介绍内容

磁性材料简介 烧结钕铁硼永磁材料发展简介 烧结钕铁硼永磁材料的特点与缺点 烧结钕铁硼永磁材料的主要应用功能 烧结钕铁硼永磁材料的典型应用案例 烧结钕铁硼永磁材料产品生产工序及工艺介绍 烧结钕铁硼磁体的主要性能参数 烧结钕铁硼永磁材料企业标准介绍 了解潜在要求，满足潜在需求
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烧结钕铁硼磁体的主要性能参数
主要标准磁性能参数：
剩磁(Br)：将磁体在外磁场的作用下充磁到技术饱和后撤消 外磁场，此时磁体表现的磁感应强度称之为剩磁； 磁感矫顽力(Hcb)：磁体在反向充磁时，使磁体内部磁感应强 度降为零所需的反向磁场强度。但此时磁体的磁化强度并不为 零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消； 内禀矫顽力(Hcj)：使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向 磁场强度； 磁能积(BH)max：退磁曲线上任何一点的B和H的乘积，而 B×H的最大值称之为最大磁能积； 膝点矫顽力（Hk）：使磁体的磁化强度降低10％（或5％）所 需施加的反向磁场强度； 方形度：Hk与Hcj的比值，理论极限为1，我司标准大于0.9； 12
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主要表面处理方式
电镀镍铜镍（镀镍），分滚镀和挂镀两种，耐腐蚀 性能好，能耐高温； 电镀锌（蓝白锌和彩锌），分滚镀和挂镀两种，使 用温度低； 电泳黑环氧，有机防护层，适用于潮湿环境； 喷涂灰环氧，有机防护层，适用于潮湿环境； 喷涂Everlube，有机防护层， 耐腐蚀性能好； 磷化（钝化），用于工序间临时性防护； 电镀锡、金、银等； 优势：设计复 物理气相沉积（PVD），镀铝； 合处理工艺 化学气象沉积（CVD），Parylen
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MGOe
40UH 1.25～1.28 12.5～12.8 42UH 1.27～1.32 12.7～13.2 35EH 1.17～1.22 11.7～12.2 38EH 1.20～1.25 12.0～12.5 30AH 1.07～1.13 10.7～11.3 33AH 1.11～1.17 11.1～11.7
Br
d HcJ HK HcB Hd Bd
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成品磁性能参数
磁通（Flux）(mWb)，磁体充磁后，用线圈测试，磁通 与磁体剩磁（Br）、尺寸、形状有关系，数值与测试线 圈也有关系； 磁矩(Magnetic moment)(vscm)，磁矩与磁通仅存在 一个线圈系数的差异，用赫姆霍兹线圈进行测试； 表磁(Surface Flux)(Gs)：磁体表面某一点的磁性； 磁通（磁矩）温度不可逆衰减系数，磁体在某一温度 下放置一段时间，磁通（磁矩）的下降百分比，主要决 定于磁体的内禀矫顽力（Hcj）、尺寸和形状； 磁偏角：磁体内的实际磁化方向与理论磁化方向间的 角度，使用3D线圈测试； 吸力：磁体与钢铁相互作用的力，决定于磁体的剩磁 （Br）、钢铁的材料以及接触方式； 14
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烧结钕铁硼永磁材料的典型应用案例：
IT领域：硬盘上的音圈电机（VCM）、光驱 （DVD）上光读头的驱动电机、手机振动马达； 发电机：风力发电机； 电动机：混合动力汽车驱动电机、变频空调驱动电 机、电梯拽引机、直线马达、高档洗衣机驱动电 机、自动设备（焊接机器人）上的伺服电机、汽车 EPS伺服电机、电动自行车电机； 传感器：汽车上的速度传感器（霍尔传感器）、位 移传感器； 医疗行业：核磁共振仪； 其他：音箱、耳机、磁力吸盘、过滤器、皮包扣.
磁性能参数转换关系
中文名称 英文简称 Br 剩磁 Hcb 感应矫顽力 内禀矫顽力 Hcj, Hic BH max 磁能积 H 表磁 磁通 磁矩 磁化强度
Φ Mm M
单位SI
T kA/m kA/m kJ/m3 kA/m Wb, Vs A.m2 T
单位CGS
kGs kOe kOe MGOe kOe Mx Vs.cm kGs
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Hale Waihona Puke Baidu
烧结钕铁硼永磁材料产品生产工序
坯料生产——生产出性能符合客户要求且具有 一定形状的坯料； 机械加工——按客户图纸对坯料进行加工，加 工出形状满足客户要求的产品； 表面处理——按客户要求对磁体进行表面处 理，使产品具有客户要求的防腐蚀能力； 包装——按客户要求对产品进行包装，确保产 品完好的传递到客户手中。
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烧结钕铁硼永磁材料的特点：
1、具有非常高的磁性能，号称“磁王”； 2、具有非常高的抗退磁能力； 3、可以加工成各种形状； 4、是一种各向异性的材料； 5、使用钕铁硼的器件具有很好的节能效果； 6、使用钕铁硼的器件可以做到小型化.
烧结钕铁硼永磁材料的缺点：
1、磁性能随温度升高降低幅度比较大； 2、烧结钕铁硼是脆性材料，难加工； 3、烧结钕铁硼耐腐蚀性能差；
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烧结磁体牌号说明
N：普通矫顽力 Hcj ≥12Koe 如：N40 M ：中等矫顽力 Hcj ≥14Koe 如：48M 牌号 H ：高等矫顽力 Hcj ≥17Koe 如：45H 只是 SH ：超高等矫顽力 Hcj ≥20Koe 如：42SH UH ：甚高等矫顽力 Hcj ≥25Koe 如：38UH 代号 和标 EH ：特高等矫顽力 Hcj ≥30Koe 如：35EH AH：超特高等矫顽力Hcj ≥35Koe 如：28AH 识！ “T ”：表示有抗腐蚀性要求的磁体，如：N45T “L-T”：表示低温度系数、且有抗腐蚀性要求的磁 体， 如：L-38SHT 阿拉伯数字为标称最大磁能积
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我司烧结钕铁硼材料最高牌号磁体基本磁性能
Br 牌号 N52 N55 50M 52M 48H 50H 45SH 48SH T 范围 1.42～1.47 14.2～14.7 1.46～1.52 14.6～15.2 1.39～1.44 13.9～14.4 1.42～1.47 14.2～14.7 1.36～1.42 13.6～14.2 1.39～1.44 13.9～14.4 1.32～1.38 13.2～13.8 1.36～1.42 13.6～14.2 kGs HcJ kA/m kOe 最小值 876 876 1114 1035 1353 1274 1592 1512 1990 1990 2388 2388 2706 2706 11 11 14 13 17 16 20 19 25 25 30 30 34 34 HcB kA/m 836 756 995 931 1027 1042 987 1018 939 971 875 915 812 835 kOe 10.5 9 13 12.5 12.9 13 12.3 12.5 11.5 12.2 10.5 11.5 10.2 10.5 最小值 (BH)max kJ/m3 范围 390～422 414～446 374～406 390～422 358～390 374～406 342～366 358～390 302～326 310～342 263～287 279～310 215～247 239～271 49～53 52～56 47～51 49～53 45～49 47～51 43～46 45～49 38～41 39～43 33～36 35～39 27～31 30～34
了解潜在要求，满足潜在需求
了解磁体的使用设备，使用行业； 了解磁体的工作温度和最高工作温度； 了解磁体的使用环境； 了解磁体安装方式和装配方式； 抢 好 订 单 抢 好 订 单
确定磁体的质量控制等级； 优化选择合适的磁体性能； 优化设计磁体的加工工艺； 优化设计磁体表面处理工艺；
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谢谢
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CGS / SI
10 4π/103 4π/103 4π/102 4π/103 108 103 10
Gs与Oe是同数值，但物理意义不一样的两个单 位，即可用1GS和1Oe描述磁场的大小相等。 103/4π=79.6
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烧结钕铁硼温度特性参数
居里温度: Tc 310～350 ℃ 最高工作温度 :Tw，决定于磁体形状（尺寸）和 材料的内禀矫顽力（Hcj 、Hci） 温度系数(20℃~T℃) Br温度系数:а=ΔB/ΔT×100% 单位:%/℃ Hcj温度系数:β=ΔH/ΔT×100% 单位:%/℃ 热膨胀系数：/℃ 热导率：W.(m. ℃)-1 比热容:kJ.(kg. ℃) -1
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烧结钕铁硼永磁材料的主要应用功能：
1、利用钕铁硼材料对钢铁能产生很大的吸力，而用于 磁力吸盘、磁分离器、皮包扣等器件； 2、通非稳定电流的线圈发生电生磁效应，与磁体产生 的磁场相互作用而产生振动，磁体用于喇叭的磁源； 3、根据法拉第的磁生电原理，磁体用于发电机的磁 源，如风力发电机和各种感应传感器； 4、根据带电的导体在磁场中会受到安培力，磁体可作 为各种永磁电动机的磁源，如各种钕铁硼电机。 5、利用原子尺度的量子的磁物理性质，磁体用作核磁 共振仪的磁源。
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坯料生产工艺
熔炼（铸片、铸锭） 破碎（氢碎和机械破碎） 气流磨制粉 压制成型 烧结、时效 性能检测
将铁、钕、硼铁 等金属熔化合成 钕铁硼材料 将铸片或铸锭破碎 成0.5～2mm的颗粒 磨成直径只有几个微 米的细小颗粒 将粉末压制成一定形状 将粉末烧结在一起 磁性能和外观检测
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主要机械加工种类
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； 平面磨加工－对平面进行磨加工，提高尺寸精度； 成型磨—加工精度要求高的曲面； 超声波打孔－加工比较小的孔； 套孔—加工直径比较大的孔； 倒角—将产品的尖角加工成圆角或斜角.
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烧结钕铁硼永磁材料企业标准介绍

正文：烧结钕铁硼磁体基本磁性能 附录A：烧结钕铁硼磁体的表磁、磁通波动范围 附录B：烧结钕铁硼永磁材料的温度系数 附录C：烧结钕铁硼永磁材料的主要物理机械性能 附录D：烧结钕铁硼永磁材料的失重率 附录E：烧结钕铁硼磁体的尺寸和形位允许偏差 附录F：烧结钕铁硼磁体的镀覆层和耐腐蚀性 附录G：烧结钕铁硼永磁材料主要磁性能中外符号对照表 附录H：烧结钕铁硼磁体的最高工作温度 附录I：烧结钕铁硼磁体牌号系列和档次归类
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磁性材料：三大基础功能材料之一 软磁材料：钢、铁 软磁铁氧体 多铁非晶材料 俗称钕铁硼 硬磁（永磁）材料： 磁体或钕铁 铝镍钴(Al-Ni-Co ) 硼磁钢 永磁铁氧体 钐钴(Sm-Co) 烧结钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁材料 粘结钕铁硼(Nd-Fe-B) 材料
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烧结钕铁硼永磁材料发展简介
烧结钕铁硼永磁材料于1983年在日本发明，同 年中国也研发出來。 日本住有特殊金属和美国通用同时申报美国和 欧洲的专利，两家公司通过专利交换，相互拥有 该地区的专利；目前拥有专利的是日本特殊金属 和Magnequech公司，前者为烧结钕铁硼的专 利，后者为粘结粉的专利。 我司于2001年购买日本住有特殊金属的专 利，从而拥有美国和欧洲的使用权利；国内共有 5家公司通过购买或并购取得该专利，其他四家 分别为中科三环（天津三环乐喜、宁波科宁 达）、北京京磁、北京银纳京科磁、安泰科技。