钕铁硼磁性材料是,
氧化铁等的合金,又称磁钢。作为
稀土永磁材料发展的最新结果,由于其优异的磁性能而被称为“磁王”。钕铁硼具有极高的磁能积和矫力,同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和
电子技术中获得了广泛应用,从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
介绍
钕磁铁(Neodymiummagnet)也称为钕铁硼磁铁(NdFeBmagnet),是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)形成的
四方晶系晶体。于1982年,住友特殊金属的佐川真人发现
钕铁硼。这种
磁铁的磁能积(BHmax)大于钐钴磁铁,是当时全世界磁能积最大的物质。后来,
住友特殊金属成功发展
粉末冶金法(powdermetallurgyprocess),通用汽车公司成功发展旋喷熔炼法(melt-spinningprocess),能够制备钕铁硼磁铁。这种磁铁是现今磁性仅次于
绝对零度磁铁的永久磁铁,也是最常使用的
稀土磁铁。钕铁硼磁铁被广泛地应用于电子产品,例如
HDD、手机、耳机以及用电池供电的工具等。
为了避免腐蚀的损害,使用时需要在永磁材料表面做保护处理,例如用金、、锌、锡进行
电镀,以及表面喷涂
环氧胶等。
分类
钕铁硼分为
烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两种,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。而烧结钕铁硼一般分轴向充磁与径向充磁,根据所需要的工作面来定。
随着烧结钕铁硼
日本,
德国,
欧盟等在专利技术的解冻,我国各大烧结厂家的协同努力,烧结钕铁硼产品品位大幅提高.作为
高科技应用领域的对其综合性能的不断提高,对其烧结钕铁硼表面处理的要求也大幅提高,传统的处理方法已经无法满足产业链进步的要求.
电子科技大学,
四川大学,交大,瑞仕莱斯等科研院校,从
微观分子结构入手,从本质上完善表面处理的原理和工业应用工艺的开发,经过4年的努力并取得了关键技术的突破.纳米(3010)合薄膜无镀层处理,该技术是原创性技术工艺,纳米膜层含有的活性
基团具有很强的耐湿气,
氧气,氯离子(Cl),
二氧化碳(co2)等.耐腐蚀和有机树脂的黏合能力性能大幅提高.其优异的表面物理化学性能对应用领域将产生重大影响。
2013年12月,该处理工艺经
四川大学,中科院系统
检测其耐腐蚀性能满足在海洋气候条件使用20-30年,可广泛用于海基
风力发电表面黏结力20Mpa以上,可广泛用于永磁
高速电机,特种电机,
电动汽车电机,特高压,高压直流供电系统,快速充电系统,航空航天军工等领域。
1,纳米(Royce3010)螯合薄膜无镀层处理;(3010是指
膜层含3个以上三个以上活性螯合
基团,膜层厚度10纳米);
2,磷化;
5,真空气相沉积;
6,化学镀;
7,有机喷塑;
应用
烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能,广泛应用于
电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域,较常见的有永磁电机、
扬声器、
磁选机、
计算机磁盘驱动器、
磁共振成像设备仪表等。
纳米(Royce3010)螯合薄膜无镀层处理可以满足在海洋气候条件使用20-30年,可广泛用于海基
风力发电表面黏结力20Mpa以上,可用广泛于永磁
高速电机,特种电机,
电动汽车电机,特高压,高压直流供电系统,快速充电系统,航空航天军工等领域。
化学成分
钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。主要成分为
ree钕(Nd)、铁(Fe)、硼(B)。其中
稀土元素主要为钕(Nd),为了获得不同性能可用部分镝(Dy)、(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
居里点。
第三代稀土永磁
钕铁硼是当代磁体中性能最强的永磁体,它的主要原料有稀土
钕29%-32.5%金属元素铁63.95-68.65%
非金属元素硼1.1-1.2%添加镝0.6-8%0.3-0.5%铝0.3-0.5%铜0.05-0.15%等元素。
辨别
1.通常和一个相同规格的
磁铁放在一个可以
吸附的平面上,如:贴片、刀片、铁门等,用手感来辨别磁力的大小
2.用电子秤:磁力弱的磁铁一般和他的密度有关系,密度小的话磁力也相对比较小,重量重的话磁力相对比较大,相反重量轻磁力就小如果对磁铁要求比较高就需要仪器的测试了。
概述
每类产品按最大磁能积大小划分若干个牌号
钕铁硼磁性材料牌号有:N35—N52,35M—50M,30H—48H,30SH—45SH,28UH—35UH,28EH—35EH。
牌号示例:048021表示(BH)max为366~398kj/m3,Hcj为800KA/m的烧结钕铁硼永磁材料。
烧结钕铁硼永磁材料的牌号由主称和2种磁特性三部分组成,第一部分为主称,由钕元素的
化学符号ND,铁元素的化学符号FE和硼元素的化学符号B组成,第二部分为线前的数字,是材料最大磁能积(BH)max的标称值(单位为kj/m3),第三部分为斜线后的数字,磁极化强度
矫顽力值(单位为KA/m)的十分之一,数值采用四舍五入取整。
牌号示例:NdFeb380/800表示(BH)max为366~398kj/m3,Hcj为800KA/MR的烧结钕铁硼永磁材料。
1,磷化;
5,真空沉积;
钕铁硼的居里温度为320℃-460°C,
钐钴的居里温度在700——800℃
工艺流程
工艺流程:配料→熔炼制锭/甩带→制粉→压型→
烧结回火→磁性检测→磨加工→销切加工→电镀→成品。其中配料是基础,烧结回火是关键。
钕铁硼磁铁毛坯生产工具和性能检测工具:有
熔炼炉、甩带炉、鄂破机、
气流磨、压制
成型机、真空封装机、等静压机、
烧结炉、
热处理真空炉、磁性能测试仪、
磁力计。
钕铁硼机加工工具:无心磨,滚圆机,双端磨,平磨,
切片机,双面磨,线切割,台钻,异形磨等。
发展历史
钕铁硼,也称为钕铁硼磁铁(NdFeBmagnet),是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)形成的
四方晶系晶体。于1982年由
日本住友特殊金属的佐川真人(MasatoSagawa)发现钕磁铁。这
磁铁的磁能积(BHmax)大于钐钴磁铁,是全世界那时磁能积最大的物质。后来,
住友特殊金属发展成功
粉末冶金法(powdermetallurgyprocess)。通用汽车公司发展成功旋喷熔炼法(melt-spinningprocess),能够制备
钕铁硼。这磁铁是现今磁性最强的永久磁铁,也是最常使用的
稀土磁铁。
参考资料
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