N44SH高性能烧结NdFeB永磁材料的开发

介绍了N44SH高性能烧结NdFeB磁体的工艺技术.采用先进的双合金工艺、片铸(SC)工艺、氢爆(HD) 气流磨(JM)制粉技术,结合密封式高磁场取向成型技术和防氧化措施.先进的工艺有助于获得理想的微观结构,从而得到良好的磁性能.制备出Br=1.342T,Hcb=1037kA/m,Hcj=1653kA/m,(BH)max=348kJ/m3的高综合磁性能烧结NdFeB磁体.     

高性能NdFeB永磁材料

介绍了NF40H牌号NdFeB永磁材料的研制过程。通过组合调配添加成分和采取一定的防氧化措施，用粉末冶金法生产出Br=1.298T,HcB=963kA/m,HcJ=1408kA/m,(BH)max=318kJ/m^3的高性能NdFeB永磁材料；对生产过程中材料的氧化机理作了初步探讨；通过背散射成象图对NdFeB永磁材料的微观结构进行了分析；找到了一种适用的防氧化剂。     

高性能烧结NdFeB永磁材料

本文是一篇评述,对高烧结ＮｄＦｅＢ的磁能积理论极限和提高磁能积的途径进行了讨论,并对实际生产中的一项新的关键工艺－－“片铸工艺”的工艺原理、过程和结果作了较详细的介绍。“片铸工艺”较现实地解决了严重影响磁能积的几个主要问题,尽快开发相应的生产设备非常必要。     

高性能烧结NdFeB磁体的研发与产业化

报道了中北通磁公司在全国产化设备的生产线上,应用真空熔炼速凝片铸工艺与氢爆碎、气流磨、低氧工艺相结合的方法生产高性能烧结NdFeB永磁材料,讨论了工艺技术对磁体的微结构和磁性能的影响.采用合理的成分与先进的工艺技术,批量生产高性能的烧结NdFeB磁体,综合指标达到Hcj/79.6 kA·m-1 (BH)m/ 7.96kJ·m-3=63～65.     

烧结NdFeB的铸锭组织分析

影响NdFeB磁性能的主要因素包括成分和生产工艺，本文研究了不同铸锭制备工艺获得的铸锭组织，研究发现，柱状铜模浇铸出的铸锭片状晶发达，表面和中心晶粒差异较大，而板状铁模浇铸出的铸锭虽然析出了大量α－Fe，但同时又使铸锭的晶粒化，均匀性好，晶粒尺寸细化到了20μm，富钕相分布均匀；α-Fe在气流的吐料过程中大部分被排除，烧结体的晶粒细化到约10μm，磁体的磁能积达到了336kJ/m^3（42MGOe).     

烧结NdFeB磁体的高温行为

研究了在75、100、125和150℃的温度下将烧结 NdFeB 磁体暴露在空气中对其性能产生的影响。研究的内容包括:在5000小时以上的长时间高温时效前后起始退磁曲线与最后退磁曲线的比较,起始不可逆下降与受热的关系以及开路剩磁通与时效时间、温度及工作点磁导之间的关系。被测样品由四家磁体制造者提供,本文给出的数据是用工业生产磁体测得得的,它有一定的代表性,这种磁体由三元 NdFeB 加入适当的 Dy 和 Co 组成。测试结果表明:同时具备工作温度125℃和单位磁导≤1这两个条件的工作范围是有严格限制的。     

烧结NdFeB磁体的应用

烧结NdFeB磁体问世于1983年,当时正值电子计算机、办公自动化、家电产品普及和微型化的关键时刻,迫切需要强力磁体,使各类永磁电机在缩小体积与重量的同时,其输出力矩还进一步提高.刚问世的烧结NdFeB磁体因其优异的磁性能,正好用到了"刀刃"上.这一点从NdFeB磁体在发达国家用量的迅速增长,尤其是其用途的特性即可明显看出.日本是计算机、家用电器生产大国,烧结NdFeB磁体在日本的用途分布堪称发达国家的典型.NdFeB磁体在日本的应用多种多样,主要用于电子、计算机、医疗等高新技术领域,其中以计算机硬盘存储器(HDD)读写头致动器用的VCM、核共振成像仪(MRI)以及各类电动机/发电机三个用途为主,此外NdFeB磁体还广泛用于通讯和音响器件中.     

低温烧结制备的NdFeB磁体结构和磁性能

分别采用常规烧结和低温烧结制备了NdFeB磁体,对样品的结构和性能进行了对比分析。结果表明,低温烧结磁体的晶粒均匀细致,晶界平滑、清晰,富钕相均匀弥散地分布于晶粒周围,微观组织得到改善;剩磁基本没有改变,内禀矫顽力、取向度、最大磁能积均有所提高。     

烧结NdFeB矫顽力与时效制度的相关性

系统地研究了NdFeB烧结磁体矫顽力与时效制度的关系。给出了实验条件和结果,得出了有价值的结论。     

烧结NdFeB磁体的δH（H）曲线

利用δＭ（Ｈ）曲线研究了烧结ＮｄＦｅＢ磁体中的晶粒相互作用（包括长程静磁要互作用和晶粒间交换耦合相互作用）。结果表明，δＭ（Ｈ）曲线方法可以解释烧磁体中晶粒相互作用与磁体微结构（晶粒尺寸和取向）之间的关系及其对磁体性能的影响，但是δＭ（Ｈ）曲线理论了在与烽结ＮｄＦｅＢ磁体不完全符合的现象。     

应用10mm薄板铸锭制备的NdFeB烧结磁体

NdFeB薄板铸锭具有晶粒细，富钕相分布均匀及在稀土含量较低时可以防止α－Fe相出现的特点，是一种适合制备高性能烧磁体的合金铸锭，本文介绍了一种用10mm薄板铸锭和球磨制粉方法制备烧结磁体的工艺，在设备要求较低的情况下制备得到了Br=1.37T,(BH)max=320kJ/m^3(40MGOe)的烧结磁体，同时比较了使用常规铸锭和常规工艺的结果，强调了氢爆法在该工艺中的重要作用，最后对该工艺的改进方向和10mm铸锭的应用前景进行了阐述。     

高性能烧结钕铁硼磁体的研究与开发(一)

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:Gch=1148kA/m(14.43kOe),(BH)max=408kJ/m3(51.3MGOe),高矫顽力磁体的室温磁性能达到:Hci=2035 kA/m(25.57kOe),(BH)max=320kJ/m3(39.9MGOe).     

新世纪全球各国NdFeB磁体产业的变化(一)

今年是1967年出现的第一代稀土永磁SmCo5磁体问世39周年,1977年出现的第二代稀土永磁Sm2Co17问世29周年,1983年出现的第三代稀土永磁NdFeB问世23周年。烧结NdFeB磁体的磁能积由当初的280kJ/m3(35MGOe)提升到460.4kJ/m3(57.8MGOe),现更升至472.8kJ/m3(59.1MGOe)。全球的产量从1983年的不到一吨跃升到2005年的近四万吨。一句话,NdFeB磁体产业不论在“质”和“量”上都发生了根本性的变化,它早走出实验室成为全球性的磁体产业。上世纪40年代到60年代主要的商品磁体是铝镍钴(Alnico);自60年代末以来,永磁铁氧体成为主要的商品磁体;估计2010年以后NdFeB将成为主要商品磁体。今天全球的磁体产业正处于十字路口,今后该如何发展,道路应走向何方?为给出正确的答案,必须对全球磁体产业作一番深入和仔细的研究。俗话说“鉴古知今,鉴往知来”,今天的磁体产业情况与五年前、十年前大不一样,和1983年相比更是截然不同!生产成本的增高加上磁体价格的逐年递减,使得发达国家的磁体生产难以维持,被迫转向加工磁体器件和装配等下游产品,磁体生产则转移到发展中国家,主要是中国。本文基于搜集到的数据从宏观经济的视角综合评述了磁体产业的现状及发展趋势。     

工业生产N46与N45H烧结NdFeB永磁关键技术研究

通过优化合金成分设计和改进合金铸锭技术、合金粉末制备技术、磁场取向成型技术以及烧结技术,应用全部国产设备与国内通用的工业生产烧结NdFeB永磁的原材料,不使用镓（Ga)等稀有贵重金属元素,实现了N46与N45H等高性能烧结NdFeB磁体的工业化生产。N46烧结NdFeB磁体的典型磁性能为Br=1.392T(13.92kG),HcB=1004kA/m(12.62kOe),HcJ=1085kA/m(13.64kOe),Hk=1008kA/m(12.67kOe),（BH）max=366kJ/m^3(45.9MGOe)。N45H烧结NdFeB磁体的典型磁性能为Br=1.386T(13.86kG),HcB=1059kA/m(13.32kOe),HcJ=1418kA/m(17.83kOe),Hk=1357kA/m(17.06kOe),(BH)max=364kJ/m^3(45.8MGOe)。SEM观察和XRD分析结果表明,制造的高性能产品具有良好的取向度和晶粒细小而均匀的显微组织     

超高矫顽力NdFeB磁体研究

为制备超高矫顽力的烧结钕铁硼磁体,设计了材料配方(PrNd)23.5Dy8.7FebalAl0.7Nb0.6Cu0.02B1.05,采用了先进的工艺技术,包括片铸、氢爆碎(HD)、高纯氮气流磨制粉、高取向度密封成型、冷等静压、高温高真空烧结等.实验结果表明,由该工艺制备的粉末平均粒度为 4.5μm;磁体晶粒细小均匀,富钕相弥散分布在Nd2Fe14B主相周围.磁体的剩余磁通密度为1.12T,内禀矫顽力达到2430.2kA/m,最大磁能积达到了246.0kJ/m.     

全球NdFeB磁体产业变化与发展的25年

今年是第三代稀土永磁——钕铁硼(NdFeB)问世的第25周年。烧结NdFeB磁体的磁能积由当初的35MGOe[1](1983)提升到57.8MGOe[2](2004),现更升至59.6MGOe[3](2006)。各向同性NdFeB粘结磁体的磁能积为9～11MGOe(1987)[4],2001年各向异性NdFeB粘结磁体的磁能积已达25MGOe(2001)[5]。其全球产量1983年不到一吨[6],2008年全球产量达66500吨,若加上粘结磁体的产量5500吨,则已达72000吨。烧结与粘结磁体产量之比为92.4∶7.6。总之,NdFeB磁体产业不论在"质"和"量"上都发生了根本性的变化,它早走出实验室成为全球性的磁体产业。今天全球NdFeB磁体产业的总产值超过40亿美元(40.427亿美元),其中烧结磁体35.807亿美元,粘结磁体4.62亿美元,两者之比为88.6∶11.4。上世纪40年代到60年代主要的商品磁体是铝镍钴(Alnico);自60年代末以来,永磁铁氧体成为主要的商品磁体;估计2010年以后NdFeB将成为主要商品磁体[8]。今天全球的磁体产业正处于十字路口,今后该如何发展,道路应走向何方?为给出正确的答案,必须对全球磁体产业作一番深入和仔细的研究。俗话说"鉴古知今,鉴往知来",今天的磁体产业情况与五年前、十年前大不一样,特别是2005年以来稀土原料价格发生结构性上涨!当前金属钕的价格($40/kg)是2005年($11/kg)的3.6倍。这对本已步履艰难的磁体产业无异于雪上加霜。生产成本的骤然增高和磁体价格的逐年递减,使得发达国家的磁体生产难以维持,被迫转向加工磁体器件和装配等下游产品,磁体生产则转移到发展中国家(主要是中国)。在原材料价格暴涨的压力下,中国的稀土磁体厂家也被迫`进行相应的调整:舍弃低牌号产品,集中开发高端产品,结果产量总体略降,而效益却明显提升,换言之,稀土的有效利用率提高了,产业可持续发展能力增强。基于搜集到的数据从宏观经济的视角综合评述了磁体产业的现状及发展趋势。     

NdFeB永磁体阴极电泳涂漆工艺

介绍了阴极电泳涂漆的成膜机理和工艺，分析了固体份、电导率、pH值、电压、槽液温度及烘烤固化对NdFeB磁体的电泳涂漆质量的影响，NdFeB磁体通过阴极电泳工艺涂环氧树脂漆表面获得一层均匀光滑的涂层，此涂层具有优异的耐蚀性。