第一篇：永磁材料的歷史

主要有鋇鐵氧體和鍶鐵氧體，其電阻率高、矯頑力大，能有效地應用在大氣隙磁路中，特別適于作小型發電機和電動機的永磁體。永磁鐵氧體不含貴金屬鎳、鈷等，原材料來源豐富，工藝簡單，成本低，可代替鋁鎳鈷永磁體制造磁分離器、磁推軸承、揚聲器、微波器件等。但其最大磁能積較低，溫度穩定性差，質地較脆、易碎，不耐沖擊振動，不宜作測量儀表及有精密要求的磁性器件。

稀土永磁材料

主要是稀土鈷永磁材料和釹鐵硼永磁材料。前者是稀土元素鈰、鐠、鑭、釹等和鈷形成的金屬間化合物，其磁能積可達碳鋼的150倍、鋁鎳鈷永磁材料的3～5倍，永磁鐵氧體的8～10倍，溫度系數低，磁性穩定，矯頑力高達800千安／米。主要用于低速轉矩電動機、啟動電動機、傳感器、磁推軸承等的磁系統。釹鐵硼永磁材料是第三代稀土永磁材料，其剩磁、矯頑力和最大磁能積比前者高，不易碎，有較好的機械性能，合金密度低，有利于磁性元件的輕型化、薄型化、小型和超小型化。但其磁性溫度系數較高，限制了它的應用。

復合永磁材料

由永磁性物質粉末和作為粘結劑的塑性物質復合而成。由于其含有一定比例的粘結劑，故其磁性能比相應的沒有粘結劑的磁性材料顯著降低。除金屬復合永磁材料外，其他復合永磁材料由于受粘結劑耐熱性所限，使用溫度較低，一般不超過150℃。但復合永磁材料尺寸精度高，機械性能好，磁體各部分性能均勻性好，易于進行磁體徑向取向和多極充磁。主要用于制造儀器儀表、通信設備、旋轉機械、磁療器械及體育用品等。

永磁材料分類

第一大類是：合金永磁材料，包括稀土永磁材料（釹鐵硼Nd2Fe14B）、釤鈷(SmCo)、鋁鎳鈷（AlNiCo）

第二大類是：鐵氧體永磁材料（Ferrite）

按生產工藝不同分為：燒結鐵氧體、粘結鐵氧體、注塑鐵氧體，這三種工藝依據磁晶的取向不同又各分為等方性和異方性磁體。

這些就是目前市面上的主要永磁材料，還有一些因生產工藝原或成本原因，不能大范圍應用而淘汰，如Cu-Ni-Fe（銅鎳鐵）、Fe-Co-Mo（鐵鈷鉬）、Fe-Co-V（鐵鈷釩）、MnBi（錳鉍）

（3）、注塑釹鐵硼（Zhusu NdFeB）——有極高之精確度、容易制成各向異性形狀復雜的薄壁環或薄磁體。

燒結鐵氧體

燒結鐵氧體（Sintered Ferrite）的主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19，依據磁晶的取向不同分為等方性和異方性磁體。由于其低廉的價格和適中的磁性能而成為目前應用較為廣泛的一種磁體。鐵氧體磁鐵是通過陶瓷工藝法制造而成，質地也比較堅硬，也屬脆性材料，由于鐵氧體磁鐵有很好的耐溫性及價格低廉，已成為應用較為廣泛的永磁體。橡膠磁

橡膠磁（Rubber Magnet）是鐵氧體磁材系列中的一種，由粘結鐵氧體料粉與合成橡膠復合經擠出成型、壓延成型、注射成型等工藝而制成的具有柔軟性、彈性及可扭曲的磁體。可加工成條狀、卷狀、片狀及各種復雜形狀。橡膠磁體由磁粉（SrO6Fe2O3）、聚乙烯（CPE）和其它添加劑（EBSO、DOP）等組成，通過擠出、壓延制造而成。橡膠磁材可以是同性的或異性的，它由鐵氧體磁粉、CPE和某些微量元素制成，可彎、可捻、可卷。它無需更多機械加工即可使用，也可以按所需尺寸修整形狀,橡膠磁也可以根據客戶要求復PVC,背膠,上UV油等。它的磁能積在0.60 至1.50 MGOe之間。橡膠磁材的應用領域：冰箱、訊息告示架、將物件固定于 金屬體以用作廣告等的緊固件，用于玩具、教學儀器、開關和感應器的磁片。主要應用于微特電機、電冰箱、消毒柜、廚柜、玩具、文具、廣告等行業。鋁鎳鈷

鋁鎳鈷（AlNiCo）是最早開發出來的一種永磁材料，是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構成的一種合金。根據生產工藝不同分為燒結鋁鎳鈷（Sintered AlNiCo）和鑄造鋁鎳鈷（Cast AlNiCo）。產品形狀多為圓形和方形。鑄造工藝可以加工生產成不同的尺寸和形狀；與鑄造工藝相比，燒結產品局限于小的尺寸，其生產出來的毛坯尺寸公差比鑄造產品毛坯要好，磁性能要略低于鑄造產品，但可加工性要好。在永磁材料中，鑄造鋁鎳鈷永磁有著最低可逆溫度系數，工作溫度可高達600攝氏度以上。鋁鎳鈷永磁產品廣泛應用于各種儀器儀表和其他應用領域。

釤鈷（SmCo）依據成份的不同分為SmCo5和Sm2Co17,分別為笫一代和笫二代稀土永磁材料。由于其原材料十分稀缺，價格昂貴而使其發展受到限制。釤鈷（SmCo）作為第二代稀土永磁體，不但有著較高的磁能積（14-28MGOe）和可靠的矯頑力，而且在稀土永磁系列中表現出良好的溫度特性。與釹鐵硼相比，釤鈷更適合工作在高溫環境中（＞200℃）。

永磁材料的發展歷程

隨著社會的發展，磁鐵的應用也越來越廣泛，從高科技產品到最簡單的包裝磁，目前應用最為廣泛的還是釹鐵硼強磁和鐵氧體磁鐵。

從永磁材料的發展歷史來看，十九世紀末使用的碳鋼，磁能積（BH）max(衡量永磁體儲存磁能密度的物理量)不足1MGOe(兆高奧)，而目前國外批量生產的Nd-Fe-B永磁材料，磁能積已達50MGOe以上。這一個世紀以來，材料的剩磁Br提高甚小，能積的提高要歸功于矯頑力Hc的提高。而矯頑力的提高，主要得益于對其本質的認識和高磁晶各向異性化合物的發現，以及制備技術的進步。二十世紀初，人們主要使用碳鋼、鎢鋼、鉻鋼和鈷鋼作永磁材料。二十世紀三十年代末，AlNiCo永磁材料開發成功，才使永磁材料的大規模應用成為可能。五十年代，鋇鐵氧體的出現，既降低了永磁體成本，又將永磁材料的應用范圍拓寬到高頻領域。到六十年代，稀土鈷永磁的出現，則為永磁體的應用開辟了一個新時代。1967年，美國Dayton大學的Strnat等，用粉末粘結法成功地制成SmCo5永磁體，標志著稀土永磁時代的到來。迄今為止，稀十永磁已經歷第一代SmCo5，第二代沉淀硬化型Sm2Co17，發展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。此外，在歷史上被用作永磁材料的還有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。這些合金由于性能不高、成本不低，在大多數場合已很少采用。而AlNiCo、FeCrCo、PtCo等合金在一些特殊場合還得到應用。目前Ba、Sr鐵氧體仍然是用量最大的永磁材料，但其許多應用正在逐漸被Nd-Fe-B類材料取代。并且，當前稀土類永磁材料的產值已大大超過鐵氧體永磁材料，稀土永磁材料的生產已發展成一大產業。

釹鐵硼永磁

釹鐵硼作為節能環保的朝陽產業，廣泛用于信息技術、汽車、核磁共振、風力發電和電機等領域，預計未來3-5年的復合增長率在20%左右。由于中國具有明顯的資源、成本和市場優勢，世界釹鐵硼產業正在向中國轉移，2005年中國釹鐵硼產量已經占到全球產量的70%以上。

釹鐵硼產業概況

釹鐵硼具有體積小、重量輕和磁性強的特點，是迄今為止性能價格比最佳的磁體。預計在未來20-30年里，釹鐵硼產業環保節能將高速發展 在全球高油價時代的來臨、《京都議定書》的生效以及世界各國對環保節能的日益重視之下，環保節能正在成為影響各國制造業發展的重要因素，而釹鐵硼正是制造環保節能產品的主要原材料之一。如釹鐵硼在汽車、壓縮機、風力發電機等領域的應用，正是出于環保節能的考慮。釹鐵硼作為環保節能的功能材料，其應用將更加廣泛。釹鐵硼行業正成為全新的朝陽環保產業。

我們預計在未來3-5年，釹鐵硼的年需求增長率平均為20%左右。其增長主要來自于幾個領域：傳統汽車工業、信息技術產業、核磁共振成象工業和機床工業等。

在能源日趨緊張的時代，將風能轉化為電能無疑將受到政府政策的支持，風力發電目前在歐洲已經大規模實施，在我國尚處于起步階段，之前1兆瓦的機組使用釹鐵硼大致在1噸左右，得益于風力發電行業的快速增長，釹鐵硼在風力發電機組中的用量也將快速增加。

杭州永磁集團有限公司

地址：中國浙江杭州市蕭山區錢江農場一分場

國內銷售部

電話：86-571-82875111 82875517

傳真：86-571-82875782

電子郵箱： sales@china-hpmg.com

杭州永磁集團有限公司始建于1980年12月，公司注冊資本5000萬元人民幣，廠區面積14萬m2，年產值6億元人民幣。公司有員工1000多人，其中工程技術人員250多人。公司為國家重點高新技術企業、浙江省“五個一批”重點骨干企業和“中國電子元件百強企業”，銀行評定的信用等級AAA級企業。

公司主要產品類別有：鑄造、燒結鋁鎳鈷永磁；燒結、粘結釹鐵硼永磁；釤鈷永磁；永磁器件；永磁玩具；永磁電機等。產品廣泛用于汽車、儀器儀表、醫療和通訊器械、家用電器、電機、電聲器材、紡織機械、教學儀器、風力發電、自控開關及國防軍工、航天航空等高科技領域。產品規格已形成多系列上萬個品種。目前是世界上最大的鋁鎳鈷永磁生產基地，年產鋁鎳鈷永磁1800噸，約占世界產量的20%。釹鐵硼生產線94年開始投產，年生產能力為2000噸。N48、N50、N38EH、N40UH、N42SH等高性能磁體質量穩定，位居同行業前列。燒結釤鈷年產量200噸，能大批量生產磁能積為30MGOe的釤鈷磁體。粘結釹鐵硼和粘結釤鈷的年產量150噸，粘結鋁鎳鈷磁推軸承年產600萬套以上。永磁器件包括永磁吸盤、永磁起重器、永磁玩具、永磁磁力棒和各種永磁吸力件等。永磁電機經過五年的發展，目前已形成年產100萬臺各式永磁電機的生產規模。

證券簡稱：中科三環

證券代碼：000970

公司名稱：北京中科三環高技術股份有限公司

法人代表：王震西

總經理：王震西

注冊地址：北京市海淀區中關村東路66號甲1號樓27層

經營范圍：釹鐵硼永磁材料及其他新型材料、各種稀土永磁應用產品的研究開發、生產以及有關技術咨詢、服務，工業自動化系統，計算機軟硬件產品的技術開發、生產，銷售自產產品。

主營業務：公司主營業務是稀土永磁和新型磁性材料及其應用產品的研究開發、生產和銷售。公司簡介

北京中科三環高技術股份有限公司是由隸屬于中國科學院的北京三環新材料高技術公司作為主發起人于1999年7月23日發起設立的一家高新技術企業，并于2000年4月20日在中國深交所上市。中科三環延續了三環公司的主要業務，從事磁性材料及其應用產品研發、生產和銷售。

中科三環下納五家燒結；在下游產業控股南京大陸鴿高技術股份有限公司，生產由釹鐵硼稀土永磁電機驅動的綠色環保電動自行車。

投資亮點

1、公司通過資本運作，控股了擁有粘結釹鐵硼產品世界一流技術和市場占有率全球第二的上海愛普生磁性器件有限公司（公司持有70%的股權），致力于粘結釹鐵硼磁體的發展。該產品在小型電動機方面的需求增加，將使公司的業績得到提高。

2、公司的高檔稀土永磁鐵硼擁有國際最先進的用燒結和粘結兩種工藝生產釹鐵硼磁性材料的技術,占有15%以上的全球市場份額。

3、數字電視行業蘊藏的投資價值在15000億元左右，在數字電視設備方面，市場規模在萬億元以上，未來10年平均每年近千億元，公司的主要產品之一軟磁鐵氧體磁芯被廣泛應用于數字電視設備的生產，這將給公司的發展帶來的機遇。

杭州永磁集團永磁電機

第二篇：綜述—永磁材料

Nd-Fe-B系稀土永磁材料的研究進展

鄧少杰

合肥工業大學工業與裝備技術研究院

摘要 釹鐵硼磁體被稱為第3代稀土永磁材料，是目前綜合磁性能比較高的永磁材料。探討了釹鐵硼永磁材料的發展前景以及行業存在的問題，對釹鐵硼永磁材料生產和應用現狀進行了分析。概述了釹鐵硼永磁材料的研究進展和應用領域，介紹了釹鐵硼磁體的性能及先進制備工藝。縱觀全文，釹鐵硼永磁材料已進入一個嶄新的發展階段，應用前景廣闊。

關鍵詞 稀土永磁材料釹鐵硼 磁性能 制備工藝

1緒論

1.1永磁材料的定義

永磁材料又稱為硬磁材料，它是一種經過外加強磁場的磁化，再去掉外加磁場之后能長時期保留其較高的剩余磁性能，經受振動、溫度等環境因素和不太強的外加磁場的干擾的強磁材料。又因為其具有高的矯頑力，能經受外加不太強的磁場的干擾，故又稱硬磁材料。

已近千噸。而上百噸生產規模的企業有20余家，但所產磁體大部分都是中低檔產品，絕大多數應用在性能要求不高的領域。所以，中國燒結釹鐵硼產量雖處于世界前列，但所得利潤卻很有限。從世界范圍來看，高性能釹鐵硼永磁體發展前景看好，市場競爭力也較強。永磁材料是一種重要的基礎功能材料，它的基本功能是提供穩定持久的磁通量，不需要消耗電能，是節約能源的重要手段之一。同時永磁材料使器械和設備結構簡單，制造成本和維修保養成本降低。因此，永磁材料的應用面越來越廣，應用量越來越大。當今，永磁材料按磁性能的高低，大致可分為2類。一是一般永磁材料，如鋁鎳鈷、鐵氧體，磁性能較低，但價格低；二是稀土永磁材料，如釤系磁體（如SmCo5）及釹系磁體（Nd-Fe-B），磁性能較高，但價格貴。隨著電子器件的小型化、微型化的發展要求，高性能稀土永磁材料應用越來越廣泛。釹鐵硼的最大磁能積最高，由于不含貴重金屬Sm和Co，價格較低，近年來發展迅速。也因為Nd-Fe-B系永磁材料的性能比傳統的永磁材料的要高，稱為創世界紀錄的磁性材料。并且用金屬鐵代替稀土永磁一、二代所用的金屬鈷，以成本低、資源豐富的金屬釹代替資源較少的稀土金屬釤。再者永磁材料有矯頑力高、剩余磁感應強度高、最大磁能積高和穩定性高這四大優勢。而隨著當今世界的飛速發展的要求，永磁材料的研究就顯得極為必然。

也因釹鐵硼是重要的金屬功能材料，作為第三代稀土型永磁材料，由于其良好的磁性能被科技人員稱為“磁王”，利用其能量的轉換

[2]

[1]1.2釹鐵硼系稀土永磁材料的現狀及研究意義

在釹鐵硼剛開始生產應用之初，世界釹鐵硼生產能力主要集中在日、美、中、歐等少數國家手中。其中，日、美在永磁的開發、生產和推廣應用方面的技術一直處于世界前茅，同時也是最大的永磁消費市場，并形成了幾家能力大、質量好、競爭力強的超大規模企業。目前，日本住友特殊金屬公司、日本信越化學實業公司、TDK 等在釹鐵硼的銷量上分居世界第一、二、三位，而中國的北京中科三環高技術股份有限公司與日本的TDK 并列排在第三位。

中國在20世紀80年代初開始從事稀土永磁材料的研究。目前，中國釹鐵硼產業已經占全球近80%市場份額，是全球燒結釹鐵硼磁體的產業中心。2010年，中國鐵硼磁體產量已經超過世界總產量的80%。隨著中國對稀土出口限制管理日趨嚴格，未來中國高性能釹鐵硼永磁材料產量將繼續擴大，占全球總產量比例有望繼續提升。目前，中國釹鐵硼永磁材料生產企業已達120多家，國內有5家企業的生產規模功能和磁的各種物理效應可制成多種樣式的功能器件。釹鐵硼磁性材料已被廣泛應用于航空、航海、電子等眾多領域，成為高科技、新興產業與社會進步的重要物質基礎之一。釹鐵硼永磁材料的應用可以大大減小整機的體積和質量，如在磁盤上的應用，可以使磁盤驅動器微型化,而且性能更好。在音響器件中，釹鐵廣泛應用于微型揚聲器、耳機及高檔汽車的揚聲器，大大提高了音響的保真度和信噪比。此外還可以應用于直流電機及核磁共振成像，特別是在磁懸浮列車上的應用不僅數量大,而且可以實現高速運輸、安全可靠及噪聲小等特點。綜上所述，釹鐵硼實屬高科技新材料。

2釹鐵硼系稀土永磁材料的制備工藝

目前我國研究的方法有粉末冶金法、熔體快淬法、還原擴散法、HDDR法、熱變形法、雙合金法與機械合金法等等。近些年來生產高性能稀土永磁材料常用的方法為快速凝固鱗片鑄錠+氫破碎+氣流粉碎及SC+HD+JM的工藝。以下是上述的常用或者重點方法的具體介紹。

2.1粉末冶金法

目前我國主要用粉末冶金法（燒結法）生產這種磁體。其主要過程如下：原材料→預處理→配料→熔煉→破碎→細磨→混料→壓型→燒結→熱處理→機加工→電鍍→充磁→檢驗→包裝→入庫[3]。合金成分及其微觀組織最優化是高性能化燒結Nd-Fe-B永磁的關鍵。燒結釹鐵硼磁體采用粉末冶金工藝，使得燒結磁體內部必然存在一定數目的氣孔和缺陷，這在過去的研究中已經發現[4]

。氣孔和缺陷的存在，一方面使磁體的密度下降，連續性降低，容易產生應力集中；另一方面，氣孔的存在使有效承載面積下降。這兩方面均為造成材料塑韌性差的原因。

2.2熔體快淬法

在Nd-Fe-B的制取工藝方面除了傳統的粉末冶金工藝外，美國GM公司采用先進的快淬工藝技術制備快淬釹鐵硼磁體。經對比實驗發現，快淬釹鐵磁體的矯頑力是普通燒結釹鐵磁體的1.5—2倍，溫度特性也得到了相應的改善該公司用快淬工藝研制出樹脂粘合型Nd-Fe-B

磁體，具有生產能力。

2.3 HDDR法

HDDR過程分為氫化、歧化、脫氫與重組合四個階段。它是制備稀土金屬間化合物磁性粉末的行之有效的方法。1989年，三菱公司的T Takeshita，K kayama發現在相近溫度下，對歧化物進行強制脫氫處理，歧化物再脫氫后重新形成細小的Nd2Fe14B相和少量的富Nd相，從而獲得了具有高矯頑力的NdFeB磁粉。這四個過程簡稱為HDDR。脫氫、重合反應是前一個反應的逆反應，反應后的Nd2Fe14B相已經不是鑄錠原來的粗大顆粒，而成為細小晶粒的集合體，由于吸氫時產生體積膨脹；很容易破碎成粉末

[5,6]

。多年來，三菱公司、伯明翰大學、愛知制鋼和北京科技大學等企業、高等院校的研究小組對HDDR法制備各向異性粘結Nd-Fe-B磁粉、粘結Nd-Fe-B磁體，取得了顯著進展。

3釹鐵硼系稀土永磁材料的性能及影

響其因素

3.1性能

釹鐵硼永磁材料的主要磁性能參量可分為2類：非結構敏感參量（即內稟參量），如居里溫度Tc，主要由材料的化學成分和晶體結構來決定；結構敏感參量，如剩磁Br，最大磁能積Mmax和矯頑力Hcj，這些參量除與內稟參量有關外，還與材料的晶粒尺寸、晶粒取向、晶體缺陷等顯微結構有關[7]。

釹鐵硼的居里溫度低（312℃），對溫度極敏感，在受熱時其剩磁、特別是內稟矯頑力下降很快，磁性溫度系數很大，改善熱穩定性的主要途徑是合金化。矯頑力高的永磁材料具有較好的溫度穩定性[8]

。因此，永磁材料的矯頑力越高,可工作的環境溫度也就越高。要使磁體的磁能積達到最大值，必須做到：燒結體的密度接近或達到材料的理論密度；盡可能減少非磁性相的體積分數；鐵磁性相晶粒的取向度盡可能高。

釹鐵硼的穩定性包括3個內容：熱穩定性；受外界磁場干擾的穩定性；時間穩定性[9]

。釹鐵硼永磁材料熱穩定性，即其由于所處環境溫度改變而產生的磁性能變化用材料的溫度系數來表征。永磁材料的磁性能變化分為不可逆損失和可逆損失兩部分：不可逆損失是指溫度恢復到原來溫度后永磁材料的磁性能不能恢復到原值，從而導致有的電機隨著使用電氣性能逐步下降[10]，應盡量避免；而可逆損失是難以避免的，在電機設計之初就必須充分考慮在穩定溫升運行時必須達到的性能。隨著釹鐵硼永磁材料的發展，溫度系數很小的永磁材料已經問世，可小到萬分之一[11]。

永磁體一般作為磁場源，在一定空隙內提供恒定的磁場。對于精密儀器儀表和磁性器件，要求在工作環境下，當外界條件變化時，磁體提供的磁場要穩定。與其他永磁材料相比，燒結釹鐵硼永磁材料的穩定性要差很多，一般只能在小于100℃溫度下工作，而高矯頑力系列的工作溫度也不能超過150℃，適用于200℃以上的非常罕見。在永磁電機中，對永磁體的穩定性要求很高，磁能積要求卻不是那么嚴格。目前，制約燒結釹鐵硼永磁材料推廣應用的關鍵問題就是其熱穩定性，解決好這一問題有著非常重要的意義。

3.2影響因素

一是晶體結構；其晶體結構復雜，滑移系少。燒結 Nd-Fe-B 的晶體結構與密排六方晶格相似，同為層狀堆垛結構，但其對稱性遠較密排六方晶格差，由此可以推斷燒結Nd-Fe-B的滑移系較密排方六晶體的滑移系少，所以燒結釹鐵硼塑韌性很差。

二是磁晶各向異性導致力學性能各向異性；磁晶各向異性、形狀各向異性和應力各向異性等基本現象在某些方向可以改善磁性材料的性能。由于磁性和彈性的相互耦合作用，必然會引起材料力學性能的各向異性，如單晶體的磁致伸縮各向異性、熱膨脹各向異性和抗拉抗彎強度的各向異性等等

[12]

。因為在不同方向磁體的熱膨脹不同，所以在降溫過程中磁體內部會產生很大的內應力，這也是燒結 Nd-Fe-B力學性能差的重要原因之一。

三是晶界富釹相力學性能弱化；在燒結釹鐵硼的顯徽組織中，富Nd相主要呈薄層狀沿晶界分布，而此種晶界富Nd相的硬度（HV）僅有262，遠低于基體的硬度。研究表明：燒結釹鐵硼本身晶界弱化，斷裂方式主要為沿晶斷裂，穿晶斷裂比率在5%以上，而且在富釹相聚

集較多的三叉晶界處，由于應力集中，會首先出現裂紋擴展發散點。

四是磁體制備工藝—粉末冶金的燒結工藝；燒結釹鐵硼磁體采用粉末冶金工藝，使得燒結磁體內部必然存在一定數目的氣孔和缺陷，這在過去的研究中已經發現[4]

。氣孔和缺陷的存在，一方面使磁體的密度下降，連續性降低，容易產生應力集中；另一方面，氣孔的存在使有效承載面積下降。這兩方面均為造成材料塑韌性差的原因。

4釹鐵硼系稀土永磁材料的應用及發

展前景

4.1應用

新材料開發的目的在于應用，但是一種新材料開發到應用往往需要經過一個相當長的時間，而當代永磁之王的稀土鐵基永磁材料問世以來從未有過的高速度占領了永磁市場，到目前為止經過多年的商品化發展，已經證明它確實成為一個應用范圍廣、潛力大的極為重要的永磁材料。歐洲共同體委員會曾對稀土鐵基永磁材料做過分析，在分析報告中指出：稀土鐵基永磁材料不僅將作為與配件配套的現有各類磁體的替代者，而且在取代電磁與非電磁設計的器件的新市場中也將獲得廣泛應用。

釹鐵硼作為第三代稀土永磁材料，廣泛應用于電機中。與傳統電機相比，具有高效節能、質量輕、體積小、控制調速性好、可靠性強等特點，可廣泛應用于風力發電、電動汽車、工業電機、家用電機等領域，其很高的性價比使得其應用領域還在不斷拓展，因此近幾年在科研、生產、應用方面都得到了持續高速發展。近年來由于釹鐵硼永磁材料綜合性能的進一步提升，釹鐵硼磁體正在逐步替代其他磁性材料而成為主流磁性材料，應用領域不斷擴展。在“節能、環保”的大背景及國家政策的鼓勵下，風力發電、新能源汽車及節能家電等行業未來將迅猛發展。隨著全球高性能永磁電機的逐步普及，高性能釹鐵硼永磁材料需求量不斷提高。

4.2發展前景與展望

中國的稀土永磁材料的發展著實令人振奮，也令世界矚目。中國發展稀土永磁材料具

有得天獨厚的條件和國家的大力支持：中國的稀土產量和儲量居世界第一，中國的稀土資源儲量占了全世界的70%-80%，如中國的總設計師鄧小平指示：“中東有石油，中國有稀土”。要將稀土的資源的優勢變為經濟優勢必須作稀土精加工。稀土永磁材料則為稀土資源利用的精加工產品。中國科技部一直將此列為鼓勵發展的高科技產品。每年均給予優惠政策、資

金支持。

稀土永磁材料發展幾十年來，已經從第一代稀土鈷基發展到第三代稀土鐵基材料，已成功地應用于電機、電腦、電聲器材、醫療、工農、國防科技各領域，是現代科學技術發展的基礎。稀土永磁材料逐漸由永磁材料家族的普通一員變成主體。21世紀將是稀土永磁材料大發展的世紀，也必是我們大展宏圖之時。致謝

白駒過隙，轉眼一個多月的論文寫作課就此告一段落。在此期間，收獲良多。在此對魯穎煒老師、左如忠老師以及對此課做出貢獻的老師們表以誠摯的謝意。感謝你們的授業、傳道、解惑的師德。

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The reaearch progress of the NdFeB rare earth permanent magnets materials Deng Shaojie

The research institute of industrial and equipment technology As the third generations of rare earth permanent magent material，the NdFeB magnets possess better integrated magnetic properties by now.The development prospects of NdFeB permanent magnet materials and the problems in development was discussed.The production and application status of NdFeB permanent magnet materials was summarized and analyzed focusing on application field.The reaearch progress and applicantion fields of the NdFeB magnets are reviewed.The property and advanced production technologies of NdFeB magnets are introduced.Throughout the full，It is show that NdFeB permanent magnet materials have been stepping into a new stage of development，and the future is bright.Rare earth permanent magent material，NdFeB，Magnetic property，Production technology

第三篇：永磁風力發電機核心技術

發電機工作原理：和電動機一樣在定子鐵芯槽內放有A、B、C三相并且線圈匝數相等的線圈，在轉子鐵芯槽上也有線圈分N極和S極，當外面的直流電經電刷、滑環通入轉子線圈后在轉子線圈上會產生磁力線，這磁力線的方向從N極到S極，發電機轉子被汽輪機轉子帶動以n1(3000轉每分鐘)速旋轉時，相當于該轉子磁力線也以n1的速度在旋轉，這過程被定子線圈所切割在定子線圈中產生感應電動勢（感應電壓），發電機和外面線路上的負載連接后輸出發電，這是基本的原理。

螺桿式單級壓縮空壓機工作原理：是由一對相互平行齒合的陰陽轉子（或稱螺桿）在氣缸內轉動，使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生周期性的容積變化，空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側，實現螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。空壓機的進氣口和出氣口分別位于殼體的兩端，陰轉子的槽與陽轉子的齒被主電機驅動而旋轉。

由電動機直接驅動壓縮機，使曲軸產生旋轉運動，帶動連桿使活塞產生往復運動，引起氣缸容積變化。由於氣缸內壓力的變化，通過進氣閥使空氣經過空氣濾清器（消聲器）進入氣缸，在壓縮行程中，由於氣缸容積的縮小，壓縮空氣經過排氣閥的作用，經排氣管，單向閥（止回閥）進入儲氣罐，當排氣壓力達到額定壓力

第四篇：關于永磁耦合器的市場調研

關于永磁耦合器的市場調研

永磁耦合器的有點讓廠家吹的可以了，那么我就限矩形耦合器來講一下缺點 第一，最致命的是價格太高，與液力耦合器相比差太多大約的20倍 第二，需要現場去安裝。麻煩

第三，給電機和減速機的軸增加額外的負荷

第五篇：燒結釹鐵硼永磁材料國家標準

燒結釹鐵硼永磁材料國家標準

本標準是以GB／T 1．3 一1997《標準化工作導則 第l 單元：標準的起草與表述規則 第 3 部分：產品標準編寫規定》為原則，對GB／T 13560 一1992《燒結釹鐵硼永磁材料》的修訂。

在修訂本標準時，依據國內生產廠家的產品情況及用戶對產品的要求，參考了IEC 404-8-1(1986)及其補充2(1992)《磁性材料 第8部分：特殊材料規范 第一節 硬磁材料標 準規范》和國內外有關企業標準。對原標準的技術內容進行了必要的補充和修改。本標準參考 了IEC 標準的永磁材料分類，釹鐵硼合金的小類分類代號為R7。

本標準與GB／T 13560 一1992 的主要技術差異如下：

1．在“引用標準”項中增加了標準GB／T 8170-1987《數值修約規則》、GB／T 9637-1988 《磁學基本術語和定義》和GB／T 17803一1999《稀土產品牌號表示方法》。

2.對原標準中“術語、符號、單位”修改為“術語與定義”。由于引用GB／T 9637—1988 《磁學基本術語和定義》，取消了原來的磁學術語定義。采用了IEC 404-8-l(1986)對永磁材料 的磁性能劃分為主要磁性能和輔助磁性能的方法，并對這兩個術語分別進行了定義。3．修改并增加了材料的牌號。

4．對附錄A 的機械物理性能范圍值修訂為典型值。

5．新增加了附錄C“釹鐵硼永磁材料的主要成分、制造工藝及應用”內容。本標準自實施之日起代替GB／T 13560一1992。本標準的附錄A、附錄B、附錄C 均為提示的附錄。本標準由國家發展計劃委員會稀土辦公室提出。本標準由全國稀土標準化技術委員會歸口。本標準由包頭稀土研究院負責起草。

本標準主要起草人：劉國征、馬 婕、王 標、李澤軍。1 范圍

本標準規定了燒結釹鐵硼永磁材料的主要磁性能、試驗方法、檢驗規則和標志、包裝、運 輸、貯存。本標準同時給出了主要機械性能和輔助磁性能等其他物理性能的典型值。本標準適用于粉末冶金工藝生產的燒結釹鐵硼永磁材料。引用標準

下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所 示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可 能性。

GB／T 2828 一1987 逐批檢查計數抽樣程序及抽樣表(適用于連續批的檢查)GB／T 3217—1992 永磁(硬磁)材料磁性試驗方法 GB／T 8170 一1987 數值修約規則 GB／T 9637 一1988 磁學基本術語和定義 GB／T 17803—1999 稀土產品牌號表示方法 術語與定義

本標準采用下列定義，其它術語定義按G／T 9637 規定。3.1 主要磁性能principal magnetic properties 包括永磁材料的剩磁(Br、磁極化強度矯頑力(內稟矯頑力)(Hcj)、磁感應強度矯頑力(Hcb)、最大磁能積((BH)max)。

3.2 輔助磁性能 additional magnetic properties.包括永磁材料的相對回復磁導率(μrec)、剩磁溫度系數(α(Br))、磁極化強度矯頑力溫度系 數(α(Hcj))、居里溫度(Tc)。材料分類與牌號

4.1 材料分類

燒結釹鐵硼永磁材料按磁極化強度矯頑力大小分為低矯頑力N、中等矯頑力M、高矯頑力H、特高矯頑力SH、超高矯頑力UH、極高矯頑力EH六類產品。4.2 牌號

每類產品按最大磁能積大小劃分為若干個牌號(詳見表1)。4.3 牌號表示方法 4.3.1 數字牌號

04 80 ××

第三層次 表示釹產品級別（規格）第二層次 表示釹次類產品（應用產品）第一層次 表示釹大類產品（釹）

牌號示例：048021 表示（BH）max為366～398kJ/m3,Hcj為800kA/m的燒結釹鐵硼永磁材料。4.3.2 字符牌號

燒結釹鐵硼永磁材料的牌號由主稱和兩種磁特性三部分組成。第一部分為主稱，有釹元素 的化學符號Nd、鐵元素的化學符號Fe 和硼元素化學符號B 組成，即NdFeB。第二部分為斜線前 的數字，是材料最大磁能積（BH）max的標稱值（單位為kJ/m3）；第三部分為斜線后的數字，是 磁極化強度矯頑力Hcj值（單位為kA/m）的十分之一，數值采用四舍五入取整。

牌號示例：NdFeB380／80 表示(BH)max為366～398kJ／m3，Hcj為800kA／m的燒結釹鐵硼永 磁材料。要求

5.1 材料在23℃±3℃下的主要磁性能應符合表l的規定。如需方有特殊要求，供需雙方可另 行協商。

材料的輔助磁性能僅供用戶設計使用參考，不作驗收依據。

表1 燒結釹鐵硼永磁材料23℃±3℃下的磁性能 材 料 主要磁性能 Br T Hcj kA／m Hcb kA／m(BH)max 種 類 數字牌號 字符牌號 kJ／m3 最小值 最小值 最小值 范圍值

048021 NdFeB 380／80 1.38 800 677 366～398 048022 NdFeB 350／96 1.33 960 756 335～366 048023 NdFeB 320／96 1.27 960 876 302～335 048024 NdFeB 300／96 1.23 960 860 287～320 048025 NdFeB 280／96 1.18 960 860 263～295 048026 NdFeB 260／96 1.14 960 836 247～279 N 048027 NdFeB 240／96 1.03 960 796 223～256 048031 NdFeB 320／110 1.27 l100 910 302～335 M 048032 NdFeB 300／110 1.23 1100 876 287～320 048033 NdFeB 280／110 1.18 1100 860 263～295 H 048041 NdFeB 300／135 1.23 l350 890 287～318 048042 NdFeB 280／135 1.18 l350 876 263～295 048043 NdFeB 260／135 l.14 1350 844 247～279 048044 NdFeB 240／135 1.08 1350 812 223～255 表1（完）

材 料 主要磁性能 Br T Hcj kA／m Hcb kA／m(BH)max 種 類 數字牌號 字符牌號 kJ／m3 最小值 最小值 最小值 范圍值

048051 NdFeB 280／160 1.18 1600 876 263～295 048052 NdFeB 260／160 1.14 1600 836 247～279 048053 NdFeB 240／160 1.08 1600 796 223～255 SH 048054 NdFeB 220／160 1.05 1600 756 207～239 048061 NdFeB 240／220 1.08 2000 756 223～255 UH 048062 NdFeB 220／200 1.05 2000 756 207～239 048063 NdFeB 210／200 1.02 2000 732 191～223 048071 NdFeB 240／240 1.08 2400 756 223～255 EH 048072 NdFeB 240／220 1.05 2400 756 207～239 輔助磁性能的典型值：

α(Br)=-0.12％／K 測量溫度范圍為298～413K α(Hcj)=-0．6％／K 測量溫度范圍為298～413K μrec-1.05 Tc=585 K 注：

1.廠商可提供其它補充牌號的材料，如低溫度系數等牌號的材料。

2.α(Br)和α(Hcj)的溫度范圍是298～413K，但并不排除這些材料可以在這溫度范圍以外的使用。3.SI與CGS單位制下磁性能的換算關系：1T=10kGs，1kOe=79.6kA／m，lMGOe=7.96kJ／m3。4.產品磁性能檢驗結果的數值修約按GB／T 8170規定進行。

5.2 材料的主要機械物理性能參見附錄A（提示的附錄）。

5.3 材料的尺寸偏差、形狀和位置偏差（簡稱形位偏差）參見附錄B（提示的附錄）。具體要求有 供需雙方共同商定。

5.4 材料的主要成分、制造工藝及應用參見附錄C（提示的附錄）。

5.5 產品表面部允許有影響使用的裂紋、砂眼、夾雜、和邊角脫落等缺陷，具體要求由供需雙方 共同商定。6.1 材料磁性能試驗方法按GB/T 3217規定執行。

6.2 產品尺寸、行為偏差采用滿足精度要求且符合國家計量標準的量具檢測，或由供需雙方確認 的專用量具檢驗。

6.3 產品外觀質量檢查用目測。7 檢驗規則 7.1 檢查與驗收

7.1.1 產品由供方質量技術監督部門進行檢驗，保證產品符合本標準規定，并填寫質量證明書。7.1.2 需方應對收到的產品按本標準的規定進行檢驗。如檢驗結果與本標準規定不符時，應在 自收到

產品之日起，一個月內向供方提出，由供需雙方協商解決。如需仲裁，可委托雙方認可的單位 進行，并在需方共同取樣。7.2 組批

每批產品應由同一牌號、同一生產工藝制成的同一規格和尺寸的材料組成。7.3 檢驗項目

每批產品應進行磁性能、尺寸、形位偏差、外觀質量和合同中規定項目的檢驗，7.4 取樣

檢驗用抽樣數量按GB/T 2828 規定，其材料的主要磁性能合格水平為特殊檢查水平S2 的 1.5 級，其它項目檢驗合格水平為檢查水平Ⅱ的1.5 級。7.5 檢驗結果判定

產品主要磁性能檢驗結果與本標準規定不符時，則從該批產品中取雙倍試樣對不合格項目 進行復驗，如仍不合格，則判定該批產品為不合格。8 標志、包裝、運輸、貯存 8.1 標志、包裝

8.1.1 產品一般以磁中性狀態交貨。如需方要求充磁并在合同中注明，可充磁交貨，對取向方 向不易辨別的產品，應標明充磁方向。

8.1.2 產品用箱（盒）包裝，并保證在運輸和貯存過程中不損壞。充磁產品的包裝要求，應符 合運輸和貯存方式的相應規定。每個包裝箱(盒)應附標簽，注明：供方名稱、產品名稱、牌號、規格尺寸、批號、件數、凈質量、出廠日期。8.2 運輸、貯存

產品的運輸過程應小心輕放，存放于通風、干燥、無腐蝕氣氛的場所。8.3 質量證明書

每批產品應附質量證明書，注明： a)供方名稱；

b)產品名稱、牌號、規格尺寸； c)批號； d)凈質量、件數；

5.6 每一牌號的材料可分為毛坯狀態和機加工狀態。試驗方法

磁學名詞

關于釹鐵硼永磁體常用的衡量指標有以下四種：

剩磁（Br）單位為特斯拉（T）和高斯（Gs）1T=10000Gs

將一個磁體在外磁場的作用下充磁到技術飽和后撤消外磁場，此時磁體表現的磁感應強度我們稱之為剩磁。它表示磁體所能提供的最大的磁通值。從退磁曲線上可見，它對應于氣隙為零時的情況，故在實際磁路中沒有多少實際的用處。釹鐵硼的剩磁一般是11500高斯以上。

磁感矯頑力（Hcb）單位是奧斯特（Oe）或安/米（A/m）1A/m=79.6Oe 磁體在反向充磁時，使磁感應強度降為零所需反向磁場強度的值稱之為磁感矯頑力（Hcb）。但此時磁體的磁化強度并不為零，只是所加的反向磁場與磁體的磁化強度作用相互抵消。（對外磁感應強度表現為零）此時若撤消外磁場，磁體仍具有一定的磁性能。釹鐵硼的矯頑力一般是10000Oe以上。

內稟矯頑力（Hcj）單位為奧斯特（Oe）或安/米（A/m）

使磁體的磁化強度降為零所需施加的反向磁場強度，我們稱之為內稟矯頑力。內稟矯頑力是衡量磁體抗退磁能力的一個物理量，是表示材料中的磁化強度M退到零的矯頑力。在磁體使用中，磁體矯頑力越高，溫度穩定性越好。磁能積(（BH）max)單位為兆高·奧（MGOe）或焦/米3（J/m3）

退磁曲線上任何一點的B和H的乘積既BH我們稱為磁能積,而B×H的最大值稱之為最大磁能積，為退磁曲線上的D點。磁能積是恒量磁體所儲存能量大小的重要參數之一。在磁體使用時對應于一定能量的磁體，要求磁體的體積盡可能小。

·各向同性磁體： 任何方向磁性能都相同的磁體。

·各向異性磁體： 不同方向上磁性能會有不同；且存在一個方向，在該方向取向時所得磁性能最高的磁體。

燒結釹鐵硼永磁體是各向異性磁體。

·取向方向： 各向異性的磁體能獲得最佳磁性能的方向稱為磁體的取向方向。也稱作“取向軸”，“易磁化軸”。·磁滯回線： 鐵磁材料在經過充磁、退磁、反向充磁、再退磁周期性變化時，所獲得的關于磁感應強度（橫坐標）相對于磁場強度（縱坐標）變化的閉合曲線。

退磁曲線（即B-H曲線）：磁滯回線中，位于第二象限中的部分我們稱之為退磁曲線。也即我們所說的B-H的曲線。如圖所示：·退磁曲線的膝點： 磁體退磁曲線上發生突變、明顯發生彎曲的點。室溫時退磁曲線呈直線的磁體，在溫度升高到一定程度時都會出現膝點。如果磁體的工作點在膝點以下，磁體在動態磁路中工作時會產生不可逆損失。

·負載線： 連接工作點和退磁曲線坐標原點的一條直線（見上圖）。·磁化強度： 指材料內部單位體積的磁矩矢量和，用M表示，單位是安/米（A/m）。·磁感應強度： 磁感應強度B的定義是：B=μ0(H+M)，其中H和M分別是磁化強度和磁場強度，而μ0是真空導磁率。磁感應強度又稱為磁通密度，即單位面積內的磁通量。單位是特斯拉（T）。CGS 單位制中的單位為高斯（Gauss）。

·磁通： 給定面積內的總磁感應強度。當磁感應強度B均勻分布于磁體表面A時，磁通?的一般算式為? =B×A。磁通的SI單位是麥克斯韋。

·漏磁通： 磁體回路中未能通過工作氣隙而被泄漏的那部分磁通。

·磁場強度： 指空間某處磁場的大小，用H表示，它的單位是安/米（A/m）。

·相對磁導率： 媒介磁導率相對于真空磁導率的比值，即μr = μ/μo。在CGS單位制中，μo=1。另外，空氣的磁導率在實際使用中往往值取為1。

·磁導： 磁通Φ與磁動勢F的比值，類似于電路中的電導。是反映材料導磁能力的一個物理量。

·磁導系數,Pc ： 即為導磁率，磁感應強度Bd與其磁化強度的比率，即Pc = Bd/Hd。也即我們所說的“負載線”或磁體的工作點。導磁率可用來衡量磁性材料被磁化的容易程度，或者說是材料對外部磁場的靈敏程度。磁導系數可用來估計各種條件下的磁通值。在磁路中，近似有：Bd/Hd = lm/Lg，其中lm是磁體的長度；Lg是相對應磁體氣隙的長度。因此Pc是磁路設計中的一個重要的物理量。

·居里溫度： 對于所有的磁性材料來說，并不是在任何溫度下都具有磁性。一般地，磁性材料具有一個臨界溫度Tc，在這個溫度以上，由于高溫下原子的劇烈熱運動，原子磁矩的排列由有序變成無序。在此溫度以下，原子磁矩一致排列，產生自發磁化，材料呈鐵磁性。

·磁路： 磁通流經的回路稱為磁路。永磁體和磁軛、氣隙、極靴等構成閉合磁路。·氣隙： 磁回路中磁導率為1的間隙部分，一般為空氣間隙，但是也可為其它介質。·氣隙長度-Lg： 磁路中氣隙的長度。

·磁動勢-F： 它是磁路中任意兩點間磁勢的差值，類似于電路中的電壓。

·磁阻-R： 磁動勢與磁通的比值稱為磁阻，即R= F/?（類似于歐姆定律），其中F是磁動勢，? 是磁通（CGS單位制）。類同于電路中的電阻。

·磁軛： 放置在磁體回路或兩磁極中心、引導磁力線通過以減少磁通損失的高磁導率材料，一般為軟磁鐵、純鐵或低碳鋼。·極靴： 放置在磁極處的用來約束磁束的分布及改變其流向的鐵磁性材料。

·渦流： 當磁場發生變化時，傳導電流之中所產生的環形電流稱之為渦流。渦流能產生反向磁場。渦流對于轉動速度或者其它大多數磁路設計都是有害的，故渦流應盡量降低到最小。

·磁飽和度： 任何可導磁材料在一定條件下都可達到飽和的狀態。鐵磁材料在將其磁化時會達到飽和。鋼鐵的磁飽和度為16000到20000高斯。

·穩定性： 是衡量磁體抗退磁能力的物理量；影響磁體穩定性的因素有溫度或外磁場等。·可逆溫度系數： 一個衡量由溫度變化引起的磁性能可逆變化的物理量。

日本磁性材料的現狀及發展唐敏

磁性材料是電磁力學的主要支柱材料。在社會生活中,它的作用相當于能量倉庫的鑰匙,可用以取出“能量”并使其發揮作用,成為國民經濟發展的一種必不可少的“維生素”。磁性材料及其應用產品是典型的節能、節材、資源綜合利用及出口創匯產品,因此,磁性材料的產量是表示一個國家或地區工業發達程度的指標,其需求量則能粗略體現一個國家或地區的國民生活水平。

由于日本在磁性材料的開發生產、推廣應用等方面居世界之首,也是磁性材料最大的市場,該國的情況是一只“晴雨表”。因此,了解日本磁性材料的現狀及發展動向,對我國該行業的進一步發展有著非常重要的意義。

日本磁性材料的生產及應用現狀

從總的情況看,在各類磁性材料中,自90年代初期以來,日本除了在新興的第三代稀土永磁—NdFeB上仍有較大發展外,其它磁性材料的產量、產值均為負增長或持平。其中,日本鐵氧體軟磁的產量、產值由1991年的約4.9萬噸、7.7億美元降至1998年的4.3萬噸、5.8億美元,年遞減分別為2.0%和3.9%,其產量約占世界總量的17%,產品主要用于消費類家用電器(包括小家電)、開關電源及抗電磁干擾等領域。在燒結永磁中,燒結鐵氧體永磁的產量、產值由8.1萬砘、4.2億美元降至到4.8萬噸、2.9億美元,年均分別減少7.1%和5.2%,目前占世界產量的12.6%,產品主要用在汽車、摩托車電機及電聲器件上;燒結稀土永磁由1698噸、3.9億美元增至4600噸、6.1億美元,年增長率分別達15.3%和6.6%,但這種高速增長主要發生在NdFeB永磁上,1999年日本燒結NdFeB已達6404噸,占世界產量的42.4%,處于絕對的領先地位,產品大部分用在計算機硬盤驅動器(HDD)用音圈電機(VCM)、核磁共振成像儀(MRI)及其它電機上;燒結Sm－Co稀土永磁近年來呈下滑趨勢,目前日本年產量約350噸,占世界產量的50%,產品主要作在軍用電子對抗、電機及導航系統上。鑄造AlNiCo永磁由于處在廉價鐵氧體和高性能NdFeB永磁的夾攻中,加之貴金屬Co的價格居高不下,在日本的發展也不樂觀,其產量、產值呈下降趨勢,年均分別減少6.5%和7.4%,目前產量約為1000噸,占世界的16.4%,產品主要用于工作條件惡劣、溫度穩定性要求很高的儀表領域(如汽車傳感器等)。

適應電子信息整機輕、薄、短、小要求而發展起來的粘結永磁,可分為粘結鐵氧體和粘結稀土兩類。其中粘結鐵氧體永磁應用最早、用量最大,但發展趨勢于平緩,目前日本年產約2萬噸(產值近1.9億美元),占世界產量的33%,傳統用途是電冰箱門封條、復印機和打印機磁輥及各種磁片;粘結Sm－Co永磁60年代末進入市場,在粘結NdFeB出現后其產量明顯下降,但因其熱穩定性好,在精密電機和大功率電機中仍有一席之地,目前日本的產量約70噸,占世界產量的44%,預計今后幾年日本的粘結氧體和粘結Sm－Co的產量將保持相對穩定;在粘結永磁中發展最快的是1987年才開始商品化的各向同性粘結稀土NdFeB,日本的產量由1987年的約15噸增至1999年的930噸左右,年均增長高達45.5%,目前約占世界的60%,產品主要用在HDD、FDD(軟驅)CD－ROM、DVD－ROM及家電中的微型直流主軸電機和步進電機上。

對于性能更優異、潛在應用市場更廣闊的各向異性粘結NdFeB永磁,目前日本三菱和旭化成等公司已開始進行小批量生產。這類磁體將給汽車擋風玻璃雨刮驅動電機、玻璃清結電機、觀后鏡驅動電機、電動門鎖和電動調節座椅電機等帶來使用性變化。預計2004年日本各向異性粘結NdFeB永磁產量將達到3000噸以上。值得一提的是,從上述數據中雖反映出日本近年來多種磁性材料的產量和產值均為負增長,但這并不意味著日本磁性材料需求量的相應用下降,比如鐵氧體永磁,該國正繼續將其生產轉移到海外,以低成本來對付日元升值、勞動力成本增加以及滿足日本在海外生產的整機的需求。目前日本在海外工廠生產的鐵氧體永磁已高達8萬噸,加上本土生產的約5萬噸,這就是說其實際產量在13萬噸左右,仍比中國的產量略高,中國要成為真正的世界第一尚需持續努力。表1是不完全統計的日本在海外發展的鐵氧體永磁工廠情況。

而在NdFeB永磁上,日本之所以能不斷增長,主要有三方面的原因:一是新用途不斷被開發出來;二是計算機領域的需求量不斷增大;三是國外特別是我國價格低廉的NdFeB永磁(僅為日本產品價格的1/3左右)無法進入受專利保護的日本市場,使其受沖擊較少。

日本現約有60家廠商在從事磁性材料的開發與生產,其中TDK公司生產各類磁性材料元器件及磁應用制品,是全球磁性材料品種最全的生產廠家,該公司在鐵氧體軟磁、鐵氧體永磁生產上長期穩居世界第一位,其稀土永磁生產也頗具有規模(在日本排第三位),是舉世公認的磁性材料王國中的“王中王”。住友特殊金屬公司是世界燒結NdFeB永磁的專利擁有者和最大生產廠家,其AlNiCo永磁在日本也排第一位(其次是三菱制鋼公司)。但日本磁性材料行業一些人士評論,日本信越化學工業公司的NdFeB生產有可能趕超住友公司。在粘結稀土永磁的開發生產上,日本精工—愛普森公司多年來一直穩坐世界“第一把交椅”,目前其產量在400噸以上,占日本總產量的40%左右;緊跟其后的是大同特殊金屬公司,該公司于1992年停止生產鐵氧體永磁而把重心放在發展粘結稀土永磁上。此外,意欲在永磁方面不落后于其它大公司而對產品結構作調整的還有日立金屬、東北金屬、三菱制鋼等著名磁材公司。

日本磁性材料的科研進展

在鐵氧體軟磁高頻低功耗材料方面,自70～90年代,日本TDK、FDK、東京鐵氧體川崎制鐵等鐵氧體知名公司已先后開發出四代開關電源用功率鐵氧體材料,目前這些公司都能大批量生產PC40、PC44、PC50等第三、四代材料,其使用頻率一般可達數百kHz～1MHz,為開關電源的小型化作出了顯著貢獻。另外,為適應計算機顯示器和HDTV發展的需要,TDK等公司在90年代初還開發出用于制作回掃變壓器的HV22、HV38、HV45高頻鐵氧體材料,也有極低的功耗和高飽和磁感應強度。在鐵氧體高磁導率(ui)材料方面,TDK公司在過去生產H5C2(ui=1000)的基礎上,90年代又先后開發出H5C3(ui=13000)、H5D(ui=15000)和H5E(ui=18000)材料;FDK、東京鐵氧體等公司也相繼開發出ui=12000～15000的材料。用這類材料制作的電感器、濾波器、扼流圈、寬帶變壓器和脈沖變壓器,需求量很大,可廣泛用在數字技術和光纖通信等高新技術領域。

在鐵氧體抗電磁干擾材料及元件方面,目前TDK公司已開發出6種EMI吸收材料、23個抗EMI器件71個品種,是目前世界上開發生產鐵氧體吸收材料及抗EMI元器件品種最全、水平最高的企業。

在鐵氧體永磁方面,盡管日本早已實現“444”即Br≥4000Gs(0.4T)、HCJ≥4000Oe(320kA/m)、(BH)m≥4MGOe(32kJ/m3)的目標,但因離鐵氧體的理論值還有一段不長不短的路要走,為此許多日本企業仍在想辦法推進永磁性能的發展。如TDK公司繼在90年代初率先推出具有世界領先水平的FB5、FB6系列材料后,近年又通過選用高純原材料、合理調整配方、摻雜、提高取向和密度、嚴格控制產品的顯微結構等措施鐵氧體永磁的性能指標再次發生飛躍,已大大接近其理論值(FB9系列)。

日本鐵氧體磁體開發的另一個動向,是從磁性能的改進轉入便于使用的改進上,如發展超大弧度、超長、超厚磁體等等。

在NdFeB永磁方面,日本科研開發的方向主要有四個方面,一是向高磁能積方向發展,目前批量生產水平在400kJ/m3左右,如住友特殊金屬公司的Neomax50、Neomax48BH、TDK公司的Neorec－50、日立金屬公司的Hirorex－super52等;二是向特高內稟矯頑力方向發展,如住友特殊金屬公司的28EH、32EH產品,其HCJ超過2000kA/m(25kOe),工作溫度最高可達240℃;三是研究開發(BH)m≥256kJ/m3、耐腐蝕性優于燒結磁體的各向異性粘結NdFeB永磁;四是積極探索納米復合雙相稀土永磁,向(BH)m≥800kJ/m3的目標邁進。表2列出了當前日本高檔磁性材料大批量生產的代理牌號及水平。

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