钕铁硼永磁材料的研究进展及.ppt

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。 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。 在一些报道和评论中 ,称此为“引起轰动的突破” ,认为“这种材料将作为起点 ,其发展具有巨大的潜力 * 1983年35 MGOe，2006年烧结钕铁硼磁体实验室样品磁能积已达到 59.6 MGOe。 粘结钕铁硼磁体中，各向同性粘结钕铁硼磁体的磁能积为 9~11MGOe，各向异性粘结钕铁硼磁体的磁能积已达25 MGOe * 最大磁能积(BH)max高过铁氧体10倍以上。烧结钕铁硼非常坚硬，但可以切割加工不同的形状和钻孔。 具有优异的磁性能、力学性能、耐腐蚀性、制备方法简单以及工艺精度高等优点，其需求量飞速增加，可望在大批量连续生产中推广使用，但粘结磁体抗氧化性能差， * 磁粉的最终性能与粉末的微观组织形貌、晶粒的大小、晶粒的完整性、杂质含量、氧含量密切相关；从磁体成形来看，磁粉的形状、粒度及粒度分布、松装密度、压坯密度、理论密度、流动性、取向度、磁性能等也会影响到磁体的性能。而这两方面的参数都由制粉的方法来决定。所以再在制粉阶段采用不同的工艺也会影响永磁体性能。高速转动使研磨球对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌，金属或合金的粉末颗粒经反复的压延、压合、碾碎、搓揉、再压合的形变过程，最后获得组织和成分分布均匀的合金粉末 * 制备粘结钕铁硼材料可大体分为制粉和粘结两个阶段。粘结阶段主要是将Nd-Fe-B永磁材料粉末与粘结剂和其他添加剂按照—定比例均匀混合后用压制、挤出、压延或注射成型等方法，按用户需求直接成型为各种形状的永磁材料。 压制成型和注射成型是工业上应用最广的两种方法。 * 对于大型卡车，除了脚踏制动器、引擎制动器和排气制动器外，还开发了一种永磁式减速器。 汽车仪表上过去多用温度特性好的铝镍钴磁体，现在几乎都用粘结磁体，特别是在速度表和转数表上已使用各向同性Nd—Fe—B系粘结磁体 * 材科1104 焦京钰矫顽力高，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。 Nd-Fe-B合金是由多相组成，其中以Nd2Fe14B为主相，约占80%～85%，还有富钕相、富硼相，此外往往还有一定量的α-Fe相。 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。 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。 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 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