烧结钕铁硼永磁概述

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烧结NdFeB永磁是目前世界上磁性最强的永磁材料,其牌号在国际上根据内禀矫顽力HcJ的大小进行分类,如H,SH,UH,EH等类型,一般不带H的NdFeB永磁,HcJ <1355 kA/m,工作温度小于100 ℃,H型的NdFeB永磁HcJ≥1355 kA/m,工作温度小于120 ℃,SH型的NdFeB永磁,HcJ≥1670 kA/m,工作温度小于150℃,UH型的NdFeB永磁HcJ≥1989 kA/m,工作温度小于180 ℃,EH型的NdFeB永磁HcJ≥2387 kA/m,工作温度小于200 ℃。

烧结稀土铁永磁材料目前普遍生产的是以Nd2Fe14B为基础的永磁材料,通常在国际上根据内禀矫顽力HcJ的大小进行分类,国家标准GB/T 13560-2000也是如此,分为低矫顽力,中等矫顽力M,高矫顽力H,特高高矫顽力SH,超高矫顽力UH,极高矫顽力EH等六类产品。一般来说,对于L/D≥0.7磁体,不带H的NdFeB永磁,HCJ<1355 kA/m,其工作温度小于100 ℃,H型的NdFeB永磁HcJ≥1355 kA/m,工作温度小于120 ℃,SH型的NdFeB永磁,HcJ≥1670 kA/m,工作温度小于150 ℃,UH型的NdFeB永磁HcJ≥1989 kA/m,工作温度小于180 ℃,EH型的NdFeB永磁HcJ≥2387 kA/m,工作温度小于200 ℃。

目前NdFeB永磁最高水平的代表是日本住友特殊金属公司(SSMC),它几乎垄断了烧结NdFeB的所有专利,其生产的NdFeB永磁的磁能积已超过了400 kJ/m3。

烧结NdFeB稀土永磁材料是目前磁性能最高的永磁材料,其室温下剩磁Br现在可高达1.47 T,HcB可达1035 kA/m(13.4 kOe),最大磁能积高达397.9 kJ/m3(50 MGOe)。由于钕在稀土中的含量是钐的几十倍,资源丰富,铁、硼的价格便宜,又不含战略物质钴,因此钕铁硼永磁的价格比稀土钴永磁便宜得多,约为四分之一或五分之一,问世以来,在工业和民用领域中迅速得到推广应用。

钕铁硼永磁的加工性能优,可进行磨削、电火花加工和打孔等加工方式,打孔时一般采用硬质合金钻头,并用冷却液充分冷却。

钕铁硼永磁材料的不足之处是:居里温度较低,一般为310℃~410℃左右;温度系数较高,Br的温度系数可达-0.13%/℃,HcJ的温度系数达-0.6%/℃~-0.7%/℃,因而在高温下使用时磁损失较大。容易锈蚀是它的一个致命弱点,这是其不能很快推广到军品领域的主要原因。虽然采用表面处理方法可以减轻其腐蚀性,但不能根本解决其内部腐蚀问题。目前常用的涂层有环氧树脂喷漆、电泳和电镀等,一般涂层厚度为10μm ~40μm。不同涂层的抗腐蚀能力不一样,环氧树脂涂层抗溶剂、抗冲击能力、抗盐雾腐蚀能力良好;电泳涂层抗溶剂、抗冲击能力良好,抗盐雾能力极好;电镀有极好的抗溶剂、抗冲击能力,但抗盐雾能力较差,因此需根据磁体的使用环境来选择合适的保护涂层。

另外,由于钕铁硼永磁的温度系数较高,造成其磁性能热稳定性较差,因此一般的钕铁硼永磁在高温下使用时,其退磁曲线的下半部分要产生弯曲,造成稳定性较差。 (end)

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