[精品]钕铁硼永磁材料.doc

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1、枚铁硼永磁材料（山东大学材料学院10级7班孙雷201005150172）摘要：较为详细的介绍了钱铁硼永磁材料的发展历史和生产工艺的发展，对其稳定性、现今行情、废料资源化利用、发展动态和前景进行了简单的探讨。关键词：牧铁硼、工艺、发展前景。稀土永磁材料是20世纪60年代出现的新型永磁材料，至今已形成三代，第三代便是以NdFeB合金为代表的Fe基稀土永磁合金。它由主相Nd2Fei4B和少量富Nd相、少量富B相所组成，是一-种三元金属〕'可化合物。化学成分为Nd36%、Fe63%>B约1%。NdiFeuB熔点1170C。用烧结法生产的其磁性能为：最大磁能积（BH）m=1

2、99〜389kJ/m3,剩磁（Br）=1.31T,矫顽力（Hc）=l2.47kOe,居里温度（Tc）=310K,使用温度（t）=100°C，密度=7.4g/cm3破度（Hv）=600o①从1983年，佐川真人发现钱铁硼磁体以来，全球敎铁硼磁体产量从1983年的不足It,猛增到2006年的5万多t,其屮烧结钱铁硼磁体产最占总量的90%,尤其是从2003年〜2006年的近3年时间内，全球烧结饮铁硼磁体年产量从2力I猛增到5力•t,平均年增长率超过30%o经过20多年的发展，烧结钱铁硼磁体的磁能积也由279kJ/m3提升至474kJ/m3。由于烧结铁铁硼磁体的特性和性价

3、比较传统永磁材料优异，已被广泛应用于计算机、电动机、风力发电机、电动汽车、仪器仪表、磁传动轴承、高保真扬声器、核共振成像仪和航天航空导航器等各行备业，在磁悬浮列车等新兴技术领域具有巨大的潜在应用前景。我国凭借稀土资源优势和生产成木优势，大力发展钱铁硼磁体产业，己成为世界第一生产大国和消费大国。2006年，我国采取了一系列宏观调控措施，稀土原材料产品价格大涨，使烧结彼铁硼磁体价格出现了第一次上涨。其示，随着枚铁硼生产成木的增加以及磁体价格的逐年降低,使得发达国家的磁体生产企业向中国转移，现在只有LI木在高性能的磁体领域维持一定的产能。日前我国生产的烧结钱铁硼磁体价格

4、远远低于世界平均价格，一方面是因为我国钱铁硼磁体产品质量不高，另一方面是由于各徴铁硼企业恶性竞争，竞相压价。②在2003年以前，对烧结钱铁硼永磁材料研究的主要目标是提高其磁能积，而2003年以后则主要集中在提高材料的矫顽力和工作温度方面。㈠烧结做铁硼磁体生产工艺的发展烧结磁体是目前最大宗的商品磁体。其工艺基木沿用制备侈一钻磁体的粉末冶金法，程序为：熔烧一合金锭粉碎一研磨一磁场下取向成樂一烧结一冋火时效一充磁检测等。首先将Fe和B冶炼成Fe-B合金，然后于真空反丿应炉中按一定要求配比，在Ar气下融化成三元合金，浇铸至水冷铜模中。然后进行制粉，通常采用球磨和气流磨等方

5、法，还有还原扩散制粉，HDDR方法制粉，用快淬技术加球磨或气流磨方法制粉等。烧结钱铁硼磁体的永磁性能取决于内禀磁性和微结构。内禀磁性主要由材料的化学成分决定，是结构不灵敏。内禀磁性决定了材料宏观磁性能的理论极限，为得到高性能饮铁硼磁体，首先要提高徴铁硼磁体屮磁性相的饱和磁极化强度，可以通过以下措施实现：（1）保证原材料的纯度，以减少由于杂质元素引起的性能降低；（2）增加钱铁硼磁体屮磁性相的含量，这可以通过合适的成分配比，在保证矫顽力的前提下使得生产后磁体的组分接近磁性相的组分；（3）提高磁性相的取向度，主要通过生产工艺保证磁体屮的颗粒都是单晶颗粒或接近单晶颗粒，并

6、且有良好的颗粒粒径分布。在原材料纯度一定的前提下，生产工艺决定了磁体的性能。1°铸锭生产工艺及装备的发展③介金铸锭的显微组织对于麻续丁艺的制粉环节、磁场取向成型环节、坯料烧结过程部有重要的影响，并进而影响到烧结钱铁硼磁体的性能。从制造永磁材料的角度来看，希望铸锭组织中不存在粗大的«-Fe枝状晶。（这是由于a-Fe枝状晶的数性较好，使铸锭难以破碎,给制粉过程造成困难；同时需延长烧结时间以获得均匀的Nd2Fel4B晶体。同时，如铸锭组织屮存在团块状富Nd相，则会影响烧结时富Nd相均匀分布。）为了减少a—Fe枝状晶，可以采用大容量的感应炉，并选用导热性能良好的铜锭模，采

7、用以下两种工艺：一种工艺是把铸锭高温均匀化处理，在1000°C的温度且在惰性气体保护下恒温10h左右，可以减少a-Fe,但该工艺耗费时间、增加成木，不适合T业化批量生产；另一种工艺是双相合金法，即主相和液相分别熔炼、破碎，然后混合、制粉、烧结，这种方法也可以用于生产高性能磁体，但工艺复杂，不适合大批量的工业生产。SC鳞片技术的出现，使铸锭生产工艺达到最新水平。SC鳞片技术是将熔融的合金浇注到旋转的水冷铜辘上，生产出鳞片状铸锭,厚度大约0.25〜0.35mmo鳞片的冷凝速度快，可以很好的抑制a—Fe的析出，且鳞片的粉碎性很好，同时鳞片技术改善了富钱相的分布，可以生产

8、磁性能优异