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钕铁硼的制作方法及应用

钕铁硼的制作方法及应用

  • 分类:公司新闻
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  • 来源:
  • 发布时间:2019-05-17
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【概要描述】钕铁硼的制作方法及应用

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钕铁硼磁铁是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶体。1982年,住友特殊金属的佐川真人(Masato Sagawa)发现钕磁铁。钕铁硼是当代磁铁中性能最强的永磁铁,它的磁能积(BHmax)是铁氧体磁铁的5-12倍,是铝镍钴磁铁的3-10它的矫顽力相当于铁氧体磁铁的5-10倍,铝镍钴磁铁的5-15,其潜在的磁性能极高,能吸起相当于自身重量640倍的重物,是全世界磁能积最大的物质。后来,住友特殊金属成功研究出粉末冶金法(powder metallurgy process),通用汽车公司成功研究旋喷熔炼法(melt-spinning process),能够制备钕铁硼磁铁。该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(rare earth magnet)。

钕铁硼磁铁

以下为一些常见磁铁对比表:

 

 

铁氧体磁铁

铝镍钴磁铁

钐钴磁铁

钕铁硼磁铁

原料

在氧化钛内加入钡、锶等化学元素

铝、镍、钴内加入铁、钛铜等化学元素

钐、钴,有时会加入铁、铜、锆等化学元素

钕、铁、硼,有时会加入铜、镝灯化学元素

优点

主要原料是氧化钛,因此价格低且不易生锈

耐高温,质地坚硬,不易切割

磁力仅次于钕磁铁,更耐高温

目前次力最强的磁铁,更耐高温

缺点

在四类磁铁中磁力最弱,质地较软,不耐高温

必须做成细长形才能获得强大磁力,用途有限

钐钴资源稀少,价格高

不耐高温,易生锈

用途

话筒、磁带、复印机的墨粉和硒鼓

磁传感器,通信设备

高温环境下使用的磁传感器、通信设备

硬盘驱动器、电动汽车电机

备注

   

第一代稀土永磁材料(1:5型钐钴合金)

第二代稀土永磁材料(2:17型钐钴合金)

第三代稀土永磁材料

 

钕铁硼制作流程

钕铁硼磁铁可分为粘结钕铁硼和烧结钕铁硼两种。粘结实际上就是注塑成型,而烧结是抽真空通过高温加热成型。钕铁硼磁铁行业的核心技术主要体现在制造工艺上,具体体现在其产品的均匀性、一致性、加工质量、镀层质量等方面。钕铁硼磁铁随添加的金属元素不同有许多不同制备工艺,如粉末冶金法、熔体快淬法、Pr(Nd)-Fe-Cu-B的热压/热轧法、还原扩散法

 

混合原料:

钕铁硼等原料放入坩埚。

熔化:

在真空熔炉中将原料熔化,形成质地均匀的合金(铸锭)。

粉碎:

在通入氮气的情况下,用“气流粉碎机”等设备将合金粉碎至几微米的微粉。

在磁场中成型:

将微粉放入加了磁场的模具中冲压成型,使微粒晶体磁化方向变得一致。

烧结:

成型后的粒子之间留有很多空隙,因此用低于熔点的温度进行加热,使其成为质地致密的块状物,即“烧结体”,经过这一道工序,体积会变为原来的一半。

使其带有磁性:

对没有磁性的磁铁材料加以外部磁场,经过这道工序之后,磁铁材料才能成为永磁铁

 

钕铁硼用在哪儿?

现如今,说我们的生活被钕铁硼磁铁撑着毫不过分,从扬声器到空调,从冰箱到电动汽车,将电流变为动力的电机上必须有磁铁,可以说,磁铁给了我们现代的舒适生活。

钕铁硼是国家863工程计划项目高科技材料,属于高端的稀土材料。性价比高,应用极广,涉及生活方方面面,唯一的不足之处是其温度性能不佳,在高温下使用磁损失较大,最高工作温度较低。一般为80摄氏度左右,在经过特殊处理的磁铁,其最高工作温度可达200摄氏度。

其主要应用领域如下:

电声领域:扬声器、受话器、传声器、报警器、舞台音响、汽车音响等。

电子电器:永磁机构真空断路器、磁保持继电器、电度表、水表、计声器、干簧管、传感器等。

电机领域:VCM、CDDVD-ROM、发电机、电动机、伺服电机、微形电机、马达、振动马达等。

机械设备:磁分离、磁选机、磁吊、磁力机械等。

医疗保健:核磁共振仪、医疗器械、磁疗保健品、磁化节油器等。

其它行业:磁化防蜡器、管道除垢器、磁夹具、自动麻将机、磁性锁具、门窗磁、文具磁、箱包磁、皮具磁、玩具磁、工具磁、工艺礼品包装等。

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