永磁钕铁硼材料调查报告

NdFeB材料调查报告钕铁硼合金是第三代永磁材料，其试样和产品的性能均是当今永磁材料中最高的，最大磁能积分别为431KJ/m3366KJ/m3B1.47TH992kA/m。同时该合金的机械r c强度比其它永磁材料高T31℃〔-0.126%-，cB的温度系数可达-0.13%C-1，H 的温度系数达-〔0.6~0.7〕%C-1，使用温度低，热稳定性和抗腐蚀性能差r ci〔合金中含有极易氧化的钕，易生锈。一、NdFeB材料的组分、分类及制备Nd-Fe-BNd2Fe14B化合物为基体，含有少量富NdB相的永磁材料，其大体~36wt%N~63wt%F，~1wt%，主要成分为稀土R、铁F、硼B。其中稀土Nd为了获得不同性能可用局部镝D、镨Pr〕等其他稀土金属替代，铁也可被钴C、铝Al〕等其他金属局部替代，硼的含量较小，但却对形成四方晶体构造金属间化合物起着重要作用，使得化合物具有高饱和磁化强度，高的单轴各向异性和高的居里温度。-法、复原集中法和粘接磁体四种方法。粘结钕铁硼各个方向都有磁性，耐腐蚀；而烧结钕铁硼因易腐蚀，外表需镀层，一般有镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等。除复原集中法需要NdO外，2 3其它方法均需以金属钕或Nd-Fe合金为原料。钕铁硼的烧结体是多相体系，除NdFe B外，还有富钕存2 14在，因此在熔炼时按Nd Fe B标称组安排料获得的合金锭经球磨至粒度约为3μm粉末，然后在垂直于15 77 8外磁场〔~10kOe〕方向压制成型。压制的坯料在约1380K下于保护气氛中烧结，随后快速冷却。然后在富钕相熔点的温〔约880下进展后烧结处理再快速冷却这样处理后的坯料再充磁即可制得NdFe B永磁体。

2 14熔体旋淬工艺制备法马上熔融的金属液流直接喷射到高速旋转的冷衬底上，使熔体急速凝固，并用惰性气体进展保护以防止氧化。制备薄带厚15~30μmNdFeB的最正确100nm的晶粒〔100倍。就成分而言，快淬薄带比烧结体更接近于NdFe B单相成分。2 14钕铁硼磁体生产中原材料占总生产本钱的比例为45~560烧结钕铁硼一般分轴向充磁与径向充磁，依据所需要的工作面来定。二、磁性能参数NdFeB材料的磁性能参数NdFeB磁体的磁性能远高于Sm2Co17系列的第三代稀土永磁材料，其剩磁〔Br〕是钐钴永磁的1~23~55~15倍。NdfeB材料主要磁性能参数有剩磁Br，矫顽力H，内禀矫顽力H，最大磁能积(BH)max，居里温度Tc，最高工作温度等，具体牌号及相关参数见表CB CJ2-1，2-2，2-3。2-1常见NdFeB牌号及性能参数剩磁感应强度性能 BrmT牌号 〔KGs〕

矫顽力HcBKA/m〔KOe〕

内禀矫顽力HcJKA/m〔KOe〕

最大磁能积BaxKJ/3〔MGOe〕最小值典型值最小值典型值最小值最小值最小值典型值11801230868955263278〔11.8〕〔12.1〕〔10.9〕〔12〕〔33〕〔35〕12301250899955287295〔12.3〕〔12.5〕〔11.3〕〔12〕〔36〕(37)12701280923955303310〔12.7〕〔12.8〕〔11.6〕〔12〕〔38〕〔39〕12901310923955318326〔12.9〕〔13.1〕〔11.6〕〔12〕〔40〕〔41〕13301350876955342350〔13.3〕〔13.5〕〔11.0〕〔12〕〔43〕〔44〕13601380836955366374〔13.6〕〔13.8〕〔10.5〕〔12〕〔46〕〔47〕14101420860876374390〔14.1〕〔14.2〕〔10.8〕〔11〕〔47〕〔49〕14301440836876390406〔14.3〕〔14.4〕〔10.8〕〔11.0〕〔49〕〔51〕108011407961114223246〔10.8〕〔11.4〕〔10〕〔14〕〔28〕〔31〕113011508361114247255〔11.3〕〔11.5〕〔10.5〕〔14〕〔31〕〔32〕118012008681114263271〔11.8〕〔12.0〕〔10.9〕〔14〕〔33〕〔34〕123012508991114287295〔12.3〕〔12.5〕〔11.3〕〔14〕〔36〕(37)127012809231114303310〔12.7〕〔12.8〕〔11.6〕〔14〕〔38〕〔39〕129013109551114318326〔12.9〕〔13.1〕〔12.0〕〔14〕〔40〕〔41〕133013509951114342350〔13.3〕〔13.5〕〔12.5〕〔14〕〔43〕〔44〕1360138010271114358374〔13.6〕〔13.8〕〔12.9〕〔14〕〔45〕〔47〕1410142010501114374390〔14.1〕〔14.2〕〔13.2〕〔14〕〔47〕〔49〕108011007961353223239〔10.8〕〔11.0〕〔10〕〔17〕〔28〕〔30〕113011508361353247255〔11.3〕〔11.5〕〔10.5〕〔17〕〔31〕〔32〕118012008681353263271〔11.8〕〔12.0〕〔10.9〕〔17〕〔33〕〔34〕N38N40N42N45N48N50N5230M33M35M38M40M42M45M48M50M30H33H35H剩磁感应强度性能 BrmT牌号 〔KGs〕

矫顽力HcBKA/m〔KOe〕

内禀矫顽力HcJKA/m〔KOe〕

最大磁能积BaxKJ/3〔MGOe〕最小值典型值最小值典型值最小值最小值最小值典型值1230 1250 8991353287295〔12.3〕〔12.5〕〔11.3〕〔17〕〔36〕(37)127012809231353303310〔12.7〕〔12.8〕〔11.6〕〔17〕〔38〕〔39〕129013109551353318326〔12.9〕〔13.1〕〔12.0〕〔17〕〔40〕〔41〕133013409951353342350〔13.3〕〔13.4〕〔12.5〕〔16〕〔43〕〔44〕1360138010271353358366〔13.6〕〔13.8〕〔12.9〕〔16〕〔45〕〔46〕105010807641592207215〔10.5〕〔10.8〕〔9.6〕〔20〕〔26〕〔27〕108011008041592223239〔10.8〕〔11.0〕〔10.1〕〔20〕〔28〕〔30〕113011508441592247255〔11.3〕〔11.5〕〔10.6〕〔20〕〔31〕〔32〕118012008761592263271〔11.8〕〔12.0〕〔11.0〕〔20〕〔33〕〔34〕123012509071592287295〔12.3〕〔12.5〕〔11.4〕〔20〕〔36〕(37)127012809391592303310〔12.7〕〔12.8〕〔11.8〕〔20〕〔38〕〔39〕129013109551592318326〔12.9〕〔13.1〕〔12.0〕〔20〕〔40〕〔41〕132013409951592334342〔13.2〕〔13.4〕〔12.5〕〔20〕〔42〕〔43〕105010807641990207223〔10.5〕〔10.8〕〔9.6〕〔25〕〔26〕〔28〕108011008121990223239〔10.8〕〔11.0〕〔10.2〕〔25〕〔28〕〔30〕113011508521990247255〔11.3〕〔11.5〕〔10.7〕〔25〕〔31〕〔32〕118012008601990263271〔11.8〕〔12.0〕〔10.8〕〔25〕〔33〕〔34〕1230 1250 9071990287295〔12.3〕〔12.5〕〔11.4〕〔25〕〔36〕(37)126012709231990303310〔12.6〕〔12.7〕〔11.6〕〔25〕〔38〕〔39〕12901310923199031832640H42H45H48H28SH30SH33SH35SH38SH40SH42SH45SH28UH30UH33UH35UH38UH40UH42UH最小值典型值最小值最小值最小值典型值〔12.9〕〔13.1〕〔11.6〕〔25〕〔40〕〔41〕105010807642388207223〔10.5〕〔10.8〕〔9.6〕〔30〕〔26〕〔28〕108011008122388223239〔10.8〕〔11.0〕〔10.2〕〔30〕〔28〕〔30〕113011508122388247255〔11.3〕〔11.5〕〔10.2〕〔30〕〔31〕〔32〕118012008122388263271〔11.8〕〔12.0〕〔10.2〕〔30〕〔33〕〔34〕123012508682388287295〔12.3〕〔12.5〕〔10.9〕〔30〕〔36〕(37)108011008122627223239〔10.8〕〔11.0〕〔10.2〕〔33〕〔28〕〔30〕113011508122627247255〔11.3〕〔11.5〕〔10.2〕〔33〕〔31〕〔32〕118012008122627263271〔11.8〕〔12.0〕〔10.2〕〔33〕〔33〕〔34〕剩磁感应强度性能牌号BrmT矫顽力剩磁感应强度性能牌号BrmT矫顽力KA/m〔KOe〕HcJKA/m〔KOe〕最大磁能积Bax〔MGOe〕28EH30EH33EH35EH38EH30TH33TH35TH系列最高工作温度℃〔Pc=1〕N80M100H120SH150UH180EH200TH2502-3磁性能参数单位及换算工程〔Br〕〔Hcj〕矫顽力〔Hcb〕

单位〔Oe〕A/m〔Oe〕A/m

换算1T=10KGs1KOe=79.6KA/m1MGOe=7.96KJ/m3环境条件的变化将引起磁性能两个方面的变化，一是磁畴构造变化引起的，被称为磁时效，磁时效是可逆的，当磁铁再一次磁化或充磁时又能恢复原来的磁性能；另一种是磁铁的显微组织变化引起的，称为组织时效，是不行逆的，当再一次充磁时，不能恢复原来的磁性能。永磁材料的温度稳定性2-4NdFeB材料温度稳定性参数BrBr温度系数〔%/℃〕-0.08~-0.12HCJ温度系数〔%/℃〕-0.42~-0.70居里温度〔℃〕310~380磁铁的剩磁B是随温度的上升而减小的，设B(T)是永磁体的起始B，当温度变化到T时，磁通B降0 1低到B(T

)；当环境温度又恢复到T时，一般状况下磁通不能恢复到B(T)B’(T)<B(T)；1 0 0 0 0当温度变化不大时，B的变化是线性可逆的，定义h

=B(T)-B(T)B的总损失，h=B(T)-B’(T

)B的T 0 1 irr 0 0不行逆损失，h

=B’(T)-B(T)B的可逆损失，α=dB/[B’(T

)dT]*100%(%/℃)T时的可逆温度系数。

rer 0 1 0对于矫顽力较小的磁体，长径比L/D对h 和h 的影响较大，当L/D较大时，h、h 和h 较小；对irr rer T irr rer于高矫顽力永磁体，L/D对其影响较小。一般来讲，永磁体矫顽力越高，其h、h 和h 参量就越小。T irr rer永磁体在使用之前或测试性能之前，在某一温度加热一段时间，这一处理称为老化处理。在老化处理过程中，使磁铁不稳定的组织或畴构造的因素将得到消退，显著地降低h、h、h 和α。T irr reB见轻稀土化合物与重稀土化合物的磁化强度随温度的变化具有补偿作用。将轻稀土化合物中的LR元素局部的用重金属化合物HR取代，做成复合稀土金属化合物，当重金属含量到达某一适当的量时，就可使得该化合物在某一温度范围内磁化强度或磁感应强度Bα≈0。NdFeB材料磁性能的影响熔炼过程中，应尽快将原材料熔化，这样不仅可以削减Nd、Dy等低熔点的稀土元素挥发，还可以削减α-Fe的消灭，提高合金主相的相对含量，从而最终提高永磁体的磁性能。高矫顽力的烧结钕铁硼磁铁α-Feα-Fe遍承受了SCα-Fe的消灭，矫顽力也得到较大提高。制粉时参与抗氧化剂,能有效地降低氧含量,矫顽力也比传统工艺生产的磁体矫顽力高160kA/m左右。烧结钕铁硼磁体的内禀矫顽力随成型时取向度的提高而下降。取向磁体和未取向磁体的矫顽力差异是很大的。但是,经取向成型磁体的剩磁比未取向磁体的剩磁高1/2以上,磁能积就高得更多了。这是由于未取向成型的磁体是各向同性的,剩磁低,测试曲线方形度也大大降低,,在成型压制之前确定要充磁取向,而且充磁取向磁场还应较高,2.0T,由于氧的相对含量上升将使稀土的相对含量下降,NdNd相包覆主相使其弥散分布,是矫顽力提高的缘由,因此这两种相的削减都会导致矫顽力的降低。烧结钕铁硼磁体的内禀矫顽力随成型时的取向度提高而下降。取向磁体和未取向磁体的矫顽力差异是很大的。但是，经取向成型磁体的剩磁比没有取向磁体的剩磁高一半以上，磁能积就高的更多了。这是因为没有取向成型的磁体是各向同性的，剩磁低，测试曲线方形度也低，严峻影响了磁体的磁能积。假设合金的基体是单相，在后期的热处理中没有相变发生，仅是转变晶界的状态，一般把烧结后的热处理称为后烧处理，或叫回火，反之则叫做时效处理。时效处理后剩磁增加较小，但矫顽力却能成倍的增加。在通过工艺改善材料磁性能时应当留意的是，磁晶各向异性导致了单晶磁致伸缩的各向异性和热膨胀性质的各向异性,单晶体的磁致伸缩各向异性和热膨胀的各向异性将会导致磁体由高温向低温冷却过程中内部产生很大的内应力,,所以磁体的磁性能越高,力学性能越差。三、物理性能参数NdFeB材料的物理性能稀土永磁材料机械加工性能普遍较差。现有产品的加工是以降低10%~20%的成品率为代价的，并且在生产和使用过程中简洁消灭开裂、掉边掉角、剥落等问题。烧结NdFeB可进展钻孔加工，但照旧很脆。依据不同争辩者对各种牌号烧结NdFeB3-11~2个数量级，与陶瓷材料相当，是一种强脆性材料。工程〔单位〕数据工程〔单位〕数据工程〔单位〕工程〔单位〕数据工程〔单位〕数据工程〔单位〕泊松比数据0.24压缩率〔m2/N〕9.8x10-12横向变形系数0.24导热系数工程〔单位〕(cal/m.h.℃)热传导率〔W/(moK〕电阻率数据7.76~8140~160比热(kJ/℃)0.12热膨胀系数(平行取向方K-1)3.2~3.6x10-6熔点(℃)1185热膨胀系数(垂直取向方向K-1)-4.6~-5.0x10-6抗弯强度〔MPa〕抗拉强度〔MPa〕抗压强度〔MPa〕弹性模量〔MPa〕硬度〔Hv〕200~35070~160800~1160137~170500~600挠曲强度刚度密度冲击韧性断裂韧性〔kg/mm2〕〔N/m2〕〔g/cm3〕〔KJ/m2〕〔MPa*m1//2〕250.647.4~7.627~472.5~5.5NdFeB材料物理性能的影响添加微量晶界合金后磁体具有较高的抗弯强度。当添加的晶界合金中B含量为0.95%原子分数时,抗397MPa,而单合金法制得的磁体抗弯强度仅为309MPa,添加晶界合金几乎不影响磁体的磁性能。0.5%的Cu时,可使NdFeB26.4%(205.4MPa259.7MPa),使三元系NdFeB68.6%(154MPa259.7MPa)NdFeB的断裂韧性下降9.9%(3.47MPa·m1/23.12MPa·m1/2),使NdFeB烧结磁体的断裂韧性下降37.4%,(5MPa·m1/23.127MPa·m1/2)。Cu元素相比,Nb元素具有更明显的强化效果。参与0.5%(重量百分比)Nb时，可使NdFeB烧结磁52.2%(205.4MPa312.7MPa),NdFeB烧结磁体的抗弯强度提高103.1%(从154MPa提高到312.7MPa)NdFeB烧结磁体的断裂韧性到达3.677MPa·m1/2(提高了5.9%)，NdFeB26.4%。Nb1%时,NdFeB烧结磁体的抗弯强度89.9%1%Nb使NdFeB3.937MPa·m1/213.3%，但比三元系NdFeB21.5%。Pr的晶界相合金取代Nd可以提高磁体的抗冲击性，重稀土元素Dy在晶界相的大量添加可导致磁体力学性能的降低。钕铁硼合金的熔点随成分变化而变化，例如Nd金的熔点就越低。

Fe B17 76

1170℃，Nd的含量越高，合压坯是很多粉末颗粒的机械积存体，它的相对密度只有60%~70%，内部空隙很大，强度低，磁性能也很低。烧结时，由于原子的集中，不同的粉末颗粒彼此熔合在一起而形成一个整体。烧结后的磁体不仅密度增加94%~98，机械强度，磁性能如剩磁、矫顽力、磁能积等都大大的提高。四、NdFeB材料加工工艺及对性能参数的影响NdFeB加工工艺流程粉末冶金法承受粉末冶金法熔炼1kgNd Fe

所需的原材料包含33的纯金属

98%~9965.7%15 77 81.3%BB-FeB-FeB粉好，B-Fe本钱低，易于参与，成分易于把握，熔炼便利；假设用B540~870℃时B粉会急剧氧化生成氧化物，同时会喷溅与挥发；假设用B粉做原材料，可将B粉与Fe粉压成块。一般的NdFeB粉末冶金法工艺可以概括为：原材料预备→冶炼→铸锭→裂开与制粉→磁场取向与压型→烧结→回火→机加工与外表处理→检测几个步骤。熔炼的目的是将纯金属料(Fe、Nd、B-Fe、Dy、A1、Nb、Co、Cu等)熔化，并确保全部的金属料熔清。纯Fe和金属Nd等的熔点较高，应设法使它们完全熔清；金属的挥发和氧化损失会造成成分不准确，为此一般承受真空感应炉熔炼，真空度应达10-2～10-3Pa以上。铸锭组织不仅对制粉、取向、烧结工艺，而且对粉末性质和最终烧结磁性能均有重要影响。没有优良的铸锭组织，就不行能制造出高性能烧结永磁体。良好的铸锭组织应是：柱状晶生长良好，其尺寸细小，Nd相沿晶界均匀分布，但不得有大块的富Nd相，以及不存在α-Fe晶体。铸锭凝固是一个形核长大的过程。在结晶过程中，形核率越大，将有更多的晶核同时成长。这样，得到的片状晶尺寸会更细小。为了制造高性能Nd-Fe-B系永磁体，将铸锭组织的片状晶尺寸把握在5μm以下是较为抱负的。(HD246μ～175μm(6～80目的中等粉末研磨至～4μm细粉，该种磁粉绝大多数为单晶体。一般承受球磨制粉或气流磨制粉两种方法。球磨制粉有滚动球磨、振动磨、高能球磨等。气流磨制粉是利用气流将粉末颗粒加速到超音速，使之相互对撞而裂开。钕铁硼的热稳定性较差，大块样品在被磨成粉末状的时候热稳定性要下降，所以在制粉过程中要有保护截止以防止氧化。裂开制粉时所用的介质可以是汽油，甲苯，石油醚，或其它有机液体或惰性气体如氮气、氩气等，然后再进一步研磨。磨粉是将粗颗粒研磨到3~5μm，通常的方法有振动球磨、滚动球磨和气流磨。球磨介质可用甲苯、航空汽油、石油醚、环乙烷、氟氯烷等，球磨后在真空中或氩气流中枯燥。粉末磁场取向是制造高性能烧结Nd-Fe-BNd-Fe-B系永磁体的磁性能主要来源于具有四方构造的NdFe B基体相，它是单轴各向异性晶体，c轴为易磁化轴，a轴犯难2 14磁化轴。对于单晶体来说，当沿其易磁化轴磁化时，有最大的剩磁。假设烧结永磁体的各个粉末颗粒的c(c轴)沿一样c3～5μm的粉末颗粒，一般来说它们是单晶体，但不是单畴体，所以粉末颗粒在磁场中的取向分两个阶段完成。第一阶段是各个粉末颗粒变成单畴体。其次阶段是磁畴内的磁矩转动过程。粉末压形有两个目的，一是将粉末压制成确定的外形与尺寸的压坯，二是保持在磁场取向中所获得的晶体取向度。目前，普遍承受的压形方法有三种，即模压法、模压加冷等静压、橡皮模压(加冷等静压)。也可分为干压和湿压两种。烧结过程是将Nd-Fe-B粉末压坯加热到粉末基体相熔点以下的温度，并进展保温处理一段时间。目的是提高压坯密度，改进粉末颗之间的接触性质，提高强度。使磁体具有高永磁性能的显微组织特征。烧结可粗略地分为固相烧结和液相烧结。除了传统的在氩气保护下烧结和在真空中烧结方式，目前还消灭有电火花烧结、放电等离子烧结、微波烧结、电场快速反响烧结等的方法。Nd-Fe-B永磁合金烧结并快冷后(烧结态)，磁性能较低，回火处理可显著提高Nd-Fe-B合金的磁性能，尤其是矫顽力。回火处理有一级回火和二级回火处理两种。两级回火处理可获得较好的磁性能。NdFeB材料后期加工处理方法主要有车削，磨削，电火花，超声波，超声波关心电火花等。复原集中法〔R/D〕复原集中法制造稀土永磁的根本原理是用金属钙复原稀土氧化物，使之变成纯稀土金属，再通过稀土金属与钴或铁等过渡族金属原子的互集中，直接得到稀土永磁粉末。NdFeB材料性能的影响在NdFeBNb、Mo、V、W、Zr、Ti元素，可以提高矫顽力，增加耐腐蚀性。Nb的添HciBrNbDy、Co合金的磁性能，使退磁曲线保持良好的方形度；Mo可以使含Co的合金晶粒细化，粒度分布变窄，并在确定程度上抑制软磁性相消灭；当Ti含量小于1.2%时，Cu(0.8%)和TiNdFeB磁体的矫顽力，剩磁变化不大Ti1.2%时矫顽力略有下降，剩磁急剧下降。参与适量的Co、Al和重稀土元素，可使Tc450~500℃，α0.05~0.07%K-1，参与确定量B的钛、铌等元素可以提高合金磁极化强度矫顽力，降低高温不行逆损失，增加热稳定性，同时Al还可以提高材料的矫顽力。Co可以改善磁体的耐腐蚀性，提高居里温度。随着Co含量增加，合金的居里温度线性地提高，磁感可逆温度系数aCo5%(原子分数)时，(BH)max和BrHcj明显地降低。当Co10%~25%at时，Br和(BH)max稍有降低，而Hci几乎保持不变。当Co含量大于30%时，会导致Br和Hci的降低，并且磁通不行逆损失急剧地上升，添加少量Cu后可以抵消这种负作用。Cu提高矫顽力和剩磁，过量添加则可能对晶界的潮湿不利，引起密度降低，进而使矫顽力，剩磁降低。目前NdFeB磁体中Co10at%左右。GaFe将影响磁性原子的交换作用，使正交换作用增加，Tc上升，并削减可逆磁通损失，提高温度稳定性。Ga对提高矫顽力和降低不行逆损失优于其它20多种元素，Ga与Nb或W联合参与可改善方形度，且可获得相当低的不行逆损失。在NdDyFeAIB合金中添加sn能显著改善矫顽力热稳定性，削减磁通不行逆损失，从而使合金的工作温度大大提高。Th0~0.86%范围内增加，H显著增加，Br则显著减小，Br根本上没有变化。当CJTh增加到0.86%(at)时，Br照旧没有变化，H 和α 却有明显增加。在所争辩的范围内，Th含量由0%增CJ Br加到0.43%(at)时，H 增加最快，当Th含量超过0.43%(at)时，H 增加速度减缓。CJ CJDy元素是一类重要的添加元素，它能显著提高烧结钕铁硼永磁体的矫顽力，确保较高温度下的耐热性。Dy含量较低时，Hci上升很明显，以后渐渐平缓；Tb提高Ha的效果比Dy显著。但是它的价格太昂贵，故较少在实际中应用。Ni能局部置换Fe，使居里温度上升，但使饱和磁化强度和矫顽力下降。Ni能显著改善抗蚀性，起作用比Co还强。添加Sn能显著降低磁通不行逆损失，使居里温度Tc提高。Si也有使居里温度提高的作用。总的来说，参与Al、Nb、Sn、Mo、Ga等元素可改善矫顽力。这些元素是非磁性的，参与过多会降低磁体的Br和(BH)max，然而，重稀土元素取代局部的Nd既能改善矫顽力，又能保证磁体具有较高的磁能积。在进展配料时，应当遵循每种合金元素的量尽量少加，但要多加合金元素的种类的原则，从而提高磁体矫顽力。表4-1REFe B化合物根本参数2 14化合物化合物晶格常数2 14PrFe B2 14NdFe B2 14SmFe B2 14GdFe B2 14TbFe B2 14DyFe B2 14HoFe B2 14ErFe B2 14a/nm0.8820.8760.8800.8800.8880.8790.8770.8670.8750.874c/nm0.12340.12110.12230.12200.12150.12090.12050.12010.11990.1196ρ/g*cm-34πMs/TH/kA*m-1ATc/KLaFe B2 14CeFe B7.407.817.477.557.737.857.938.028.058.241.21.21.41.61.40.90.70.70.91.0~2023~2600~8000~9000>15000~2400>15000>15000~7000/530424565585612661639592576554TmFe B0.8740.11958.231.1~800541LuFe B0.8700.11858.471.2~2600535YbFe B0.8770.12046.981.4~26005652 142 142 14注：La-57镧，Ce-58铈，Pr-59鐠，Nd-60钕，Pm-61钷，Sm-62钐，Eu-63铕，Gd-64钆，Tb-652 142 142 14Dy-66镝，Ho-67钬，Er-68铒，Tm-69铥，Yb-70镱，Lu-71镥。4.4工艺对化学性能的影响提高钕铁硼合金的抗腐蚀性除降低合金中氧含量外，常在永磁体外表涂或镀保护层如镀锌、镀镍、镀镍铜镍、烤漆、涂敷环氧树脂、铝离子喷镀、电泳漆、磷化、镀金、镀银、镀铬、氮化钛耐磨损涂层等，一般涂层厚度为10~4。不同涂层的抗腐蚀力气不同，环氧树脂涂层抗溶剂、抗冲击力气、抗盐雾腐蚀但抗盐雾力气较差，为增加图层防护力气，往往承受多种涂层的复合。表4-2列出了不同镀层工艺参数及对材料的影响。样品编号镀层种类生产周期镀层厚度耐盐雾性样品编号镀层种类生产周期镀层厚度耐盐雾性剪切强度minumhMPa复合镀层11516.759613.981电镀镍铜镍9016.512845.78化学镀镍46016.6814431.58复合镀层16022.8436045.182电镀镍铜镍10521.134043.78化学镀镍60021.3824040.58复合镀层11516.9119246.233电镀镍铜镍9016.512845.78化学镀镍46016.6814431.58在镀Zn，Ni，环氧树脂，PARYLENE-C涂层几种方法中，高分子材料和环氧树脂涂层对磁体的保护作用最大,但是本钱比较高,对施镀的环境和质量也有较高的要求。Ni涂层的本钱比Zn涂层高,所以在一些没有太多腐蚀性介质的环境中,可以对NdFeB磁体实行化学镀Zn的方式来加以保护,从而有效降低本钱;对有些酸碱盐介质,假设浓度很小,则可以承受Ni涂层来保护磁体;假设酸碱盐的浓度比较大,则确定要承受高分子材料或者环氧树脂涂层.Br为剩余磁通密度,可以看出0.09T,而其他几种涂层影响较小。Hcj为内禀矫顽力,高分子和Ni涂层使其略有增长,其他两种涂层变化不大。最大磁能积(BH)max方面,Ni4.22kJ/m3；Zn涂层使其0.46kJ/m331.68kJ/m312.66kJ/m3。总的来说,Ni涂层和Zn涂层对磁体的性能影响较小,PARYLENE-C涂层对磁体的性能影响相对较大。这是由于ZnNi属于金属材料,本身导磁;而环氧树脂和PARYLENE2C不导磁,但是由于其涂层很薄,所以影响不大。磁体涂覆涂层后抗腐蚀性能得到提高,但是不同的涂层提高的程度有所不同:其中PARYLENE2C涂层对磁体的保护作用明显,Ni涂层次之,Zn涂层的效果较差。涂层对磁体的磁性能在确定程度上都有影响。PARYLENE2C高分子材料和环氧树脂涂层使磁体磁性能的某些指标有所减弱;Ni涂层和Zn涂层对磁体的磁性能影响不大。在生产中,应当依据使用环境本钱等具体要求来选择适当的涂层。五、原材料矿产及工厂分布分析国内稀土矿产主要分布中国占世界稀土资源的41.36%，主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿、江西风化壳淋积型稀土矿、湖南褐钇铌矿和漫长海岸线上的海滨砂矿等等。我国稀土矿主要分为以内蒙古包头白云鄂博稀土矿为代表的混合型轻稀土矿、四川冕宁氟碳铈轻稀土矿和以南方中重离子稀土矿。以区域稀土资源为核心，中国稀土产业形成了三大基地和南北两大稀土生产体系的格局。三大基地：一是以包头混合型稀土为原料的北方稀土生产基地，分别力气约8万吨。二是以江西等南方七省的离子型稀土矿为原料的中重稀土生产基地，分别力气约6万吨。三是以四川冕宁氟碳铈为原料的氟碳饰矿生声墓地分别力气约3万吨。广西稀土矿产资源主要有独居石、磷钇矿、离子吸附型稀土矿和伴生在钛铁矿、锰矿和铝土矿中的伴生矿，储量在全国名列前茅。其中，离子吸附型稀土资源推想总量居全国第一位。到目前为止，广西稀土资源根本未开发，是全国稀土资源丰富的省区中唯一没有进展规模开发利用的地方。全球稀土资源的80%在我国，而国内的资源主要集中在内蒙和江西两地。我国稀土资源三大产地(包头、江西、四川)(镨钕)的生产，正在形成垄断优势。国内外烧结钕铁硼磁体厂商为了猎取原料也纷纷向稀土资源和产地靠拢。国外主要钕铁硼生产商分布目前,日本企业是全球高性能钕铁硼永磁材料行业的领先者,其中日立NEOMAX是全球最大的高性能钕铁硼永磁材料生产厂商,其研制出的磁能积为59.5MGOe的高性能钕铁硼永磁材料,是迄今国际公开报道的磁能积水平最高的烧结钕铁硼永磁体。日本TDK公司是全球磁性材料最全的企业。住友特别金属公司是烧结钕铁硼永磁的专利拥有者和最大生产企业。VAC公司通过生产工艺的不断改进和金属的不断承受,研制出了磁能积为56.7MGOe的高性能钕铁硼永磁材料。日本爱普生公司将粘结钕铁硼工厂全部移到上海〔上海爱普生磁件〕。目前包括日本TDK、FDK、EPSON，荷兰PHILIP，美国MG公司等都已经或打算在中国建钕铁硼磁体、器件或终端应2023年与包钢稀土高科技股份等合资成立了包头昭和稀土高科材料。6家公司生产烧结钕铁硼永磁VgimagGM公司的Magnequench(粘结钕铁硼磁粉的主要供给厂商)、日立应用磁学和电子能量公司等。高性能钕铁硼永磁材料磁性能水平的凹凸很大程度上打算于产品的生产工艺.传统的高性能钕铁硼永磁材料生产工艺以日本住友的干法工艺和日本日立的湿法工艺为代表,此两种工艺可将产品的含氧量把握在2023PPM左右.为进一步降低氧的含量,经过不断的改进,合并后的NEOMAX(2023年日本日立和日本住友合并)开发出了低氧干法工艺,可将产品的氧含量把握在1,000-2,000PPM.目前,国内开发出的较为先进的生产工艺为烟台正海磁性材料的无氧工艺,可将磁体中的氧含量把握在100-900ppm范围内,到达了世界领先水平。国内主要钕