钕铁硼和其制造过程概述

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1、钕铁硼磁体和钕铁硼制造过程什么叫Nd-Fe—B永磁体，它分几大类?Nd—Fe—B永磁体是1982年发现的迄今为止磁性能最强的永磁材料。其主要化学成分Nd(钕)、Fe(铁)、B(硼)，其主相晶胞在晶体学上为四方结构，分子式为Nd2Fel4B(简称2：14：1相)。除主相Nd2Fel4B外，Nd—Fe—B永磁体中还含有少量的富Nd相，富B相等其它相。其中主相和富Nd相是决定．Nd—Fe—B磁体永磁特性的最重要的二个相。今天，Nd-Fe-B永磁体己广泛应用于计算机、医学器械、通讯器件、电子器件、磁力机械等领域。Nd—F

2、e—B磁体分为烧结和粘结二大类。通常的Nd—Fe—B烧结磁体是用粉末冶金方法制造的各向异性致密磁体；而通常的Nd-Fe-B粘结磁体是用激冷的方法获得微晶粉末，每个粉末内含有多个Nd-Fe-B微晶晶粒，再用聚合物或其它粘结剂将粉末粘结成大块磁体，因而通常的Nd—Fe—B粘结磁体是非致密的各向同性磁体。因此，通常的Nd—Fe—B烧结磁体的磁性能远高于Nd—Fe—B粘结磁体，但Nd—Fe-B粘结磁体有着许多Nd—Fe-B烧结磁体不可替代的优点：可以用压结、注射等成型方法制作尺寸小、形状复杂、几何精度高的永磁体，并容易实

3、现大规模自动化生产；另外，Nd—Fe—B粘结磁体，还便于任意方向充磁，能方便制作多极乃至无数极的整体磁体，而这对于Nd—F4e—B烧结磁体来说是通常很难实现；由于Nd—Fe—B粘结磁体中主相Nd2Fel4B呈微晶状态，因此它还具有比烧结磁体耐蚀性好等优点。什么叫Nd2Fel4B主相?图3：Nd2Fel4B四方单晶胞图主相Nd2Fel4B是Nd—Fe—B永磁体中唯一的具有单轴各向性的硬磁性相，其体积分数占磁体中各相的90％以上，因而称为主相。其晶体结构如图3所示：晶格常数a=0.882nm，c=1.224nm，c轴

4、为易磁化轴，每个晶胞含有4个分子的68个原子。Nd2Fel4B的内禀性是：居里温度Tc=585K，室温各向异性常数K1=4.2MJ/m3，各向异性场μ0Hα=7.3T,室温磁饱和强化强度Js=1.6lT。Nd2Fel4B的基本磁畴结构参数为：畴壁能密度γ=30MJ/m3，畴壁厚度δ=5．2nm，单畴粒子I临界尺寸Dc=0．26μm。若磁体的成分中添加了合金元素，主相的晶体结构不会发生改变，但其内禀磁性会发生改变，添加合金元素的目的是改善磁体的内禀矫顽力或其他特性。值得注意的是：在磁体中加入任何合金元素都会降低Nd

5、2Fel4B的饱和磁极化强度Js。什么叫富钕相，它有何意义?除主相Nd2Fel4B外,Nd—Fe—B磁体中的另一重要的相就是富Nd相。富Nd相的成分和结构都非常的复杂：Nd含量可以从55％到95％以上，其晶体结构可以是fcc(面心立方)、dhcd(双六方)或非晶态。其结构和成分随磁体合金的成分、工艺而变化。例如，铸锭中的富Nd相的成分、结构和烧结态磁体是不同的；而烧结态磁体中的富Nd相的成分、结构与回火态磁体又不同。富Nd相的存在是大块Nd-Fe-B磁体具有高矫顽力的重要原因，永磁材料工作者的重要任务之一就是认识

6、、了解和控制富Nd相。若磁体中只存在主相Nd2Fel4B，磁体在反磁化过程中，内部畴壁很容易移动，在宏观上表现为磁体很容易被磁化或反磁化，Nd—Fe—B的矫顽力就很低；若主相Nd2Fel4B晶粒周围被非磁相的富Nd相包围，则磁体在磁化过程或反磁化过程中，磁体内部的畴壁移动便只限于一个晶粒内进行，在宏观上表现为磁体较难被磁化或反磁化，Nd—Fe—B磁体的矫顽力就较高。Nd—Fe—B磁体中的氧主要富集在富Nd相内，起者破坏富Nd相对主相的隔离作用，因此氧对Nd—Fe—B磁体的矫顽力的影响很大。此外，氧对富Nd相在烧结

7、后冷却时的共晶行为以及富Nd相与主相之间的边界特征产生重要的影响。Nd-Fe-B烧结磁体的剩磁(Jr，Br)，磁能积(BH)m与那些因素有关?永磁体的剩磁和磁能积由下式决定：Br=Af(1-β)DJs(BH)m=Br2/(4mμrec)(2—1)式中A为正向磁畴的体积分数，它与磁体内部的软磁性相、氧含量、气孔及其分布等因素有关；f为取向度，β为非磁相的体积分数，D是磁体的相对密度，Js是饱和磁极化强度，μrec为永磁体的回复导磁率。从(2-1)式可以看出，Nd—Fe—B烧结磁体的剩磁Br是一个非显微组织敏感参量，

8、与磁体内部的晶粒大小、富Nd相等显微组织的分布无关；而磁能积则不仅与剩磁Br有关，还与B的退磁曲线的方形度μrec有关，因而磁能积是一个显微组织敏感参量。显然，要得到高磁能积的永磁体，首先必须围绕如何提高烧结磁体的取向度、主相体积分数以及磁体的致密度等环节来设计合理的合金成分和制作工艺。Nd-Fe-B烧结磁体的内禀矫顽力(jHc)与那些因素有关?Nd—Fe—B烧结磁体的内