永磁材料主要有铝镍钴(AlNiCo)系金属永磁,第一代SmCo5永磁体(称为1:5型钐钴合金),第二代Sm2Co17(称为2:17型钐钴合金)永磁体,第三代稀土永磁合金NdFeB(称作钕铁硼合金)。随着科学技术的发展,钕铁硼永磁材料的性能不断提高,应用领域不断扩大。高磁能积(50兆高奥≈400kJ/m3)、高矫顽力(28EH、32EH)和高使用温度(240C)的烧结钕铁硼已产业化生产。钕铁硼永磁铁的主要原材料有稀土金属钕(Nd)32%、金属元素铁(Fe)64%和非金属元素硼(B)1%(少量添加镝(Dy)、铽(Tb)、钴(Co)、铌(Nb)、镓(Ga)、铝(Al)、铜(Cu)等元素)。钕铁硼三元系永磁材料是以Nd2Fe14B化合物作为基体的,其成分应与化合物Nd2Fe14B分子式相近。但完全按Nd2Fe14B成分配比时,磁体的磁性能很低,甚至无磁。只是实际的磁体当中钕和硼的含量比Nd2Fe14B化合物的钕和硼含量多时才能获得较好的永磁性能。
二、钕铁硼的加工工艺
烧结:配料(配方)→熔炼→制粉→压制(成型取向)→烧结及时效→磁性能检验→机械加工→表面涂层处理(电镀)→成品检验
粘结:原料→粒度调整→与粘结剂混练→成型(压缩、挤压、注塑)→烧成处理(压缩)→再加工→成品检验
三、钕铁硼的质量标准
主要有三个参量:剩磁Br(Residual Induction),单位Gauss,从饱和状态去除磁场后,剩余的磁通密度,代表了磁铁对外所能提供磁场强弱;矫顽力Hc(Coercive Force),单位Oersteds,就是把磁体放在一个反向外加磁场中,当外加磁场增加到一定强度时磁体的磁性就会消失,把这个抵抗外加磁场的能力称为矫顽力,代表了衡量抗退磁能力;磁能积BHmax,单位Gauss-Oersteds, 就是单位体积材料所产生的磁场能量,是磁铁所能存储能量多少的一个物理量。
四、钕铁硼的应用与用途
目前主要应用领域有:永磁电动机、发电机、核磁共振成像仪、磁选机、音响扬声器、磁悬浮系统、磁力传动、磁力起重、仪器仪表、液体磁化、磁疗设备等等,已成为汽车制造、通用机械、石油化工、电子信息产业和尖端技术不可缺少的功能材料。
五、钕铁硼与其它永磁材料的比较
钕铁硼永磁材料是目前世界上磁性最强的永磁材料,其磁能积比广泛应用的铁氧体高十倍,比第一代、第二代稀土磁体(钐钴永磁)高约一倍,被誉为“永磁之王”。用他代替其他永磁材料,可使器件的体积和重量成倍下降。由于钕资源丰富,与钐钴永磁相比,以铁取代了昂贵的钴,使产品物美价廉,从而获得了极为广泛的应用。
产品性能参数:
材料 |
剩磁 , Br |
内禀矫顽力,Hcj |
矫顽力,Hcb |
最大磁能积 ,(BH)max | ||||
T |
kGs |
kA/m |
kOe |
kA/m |
kOe |
kA/m3 |
MGOe | |
范围 |
最小值 |
最小值 |
范围 | |||||
N10 |
0.510 ~ 0.73 |
5.10 ~ 7.30 |
955 |
12.0 |
358 |
4.5 |
40 ~ 88 |
5 ~ 11 |
N27 |
1.03 ~ 1.08 |
10.3 ~ 10.8 |
955 |
12.0 |
796 |
10.0 |
199 ~ 231 |
25 ~ 29 |
N30 |
1.08 ~ 1.13 |
10.8 ~ 11.3 |
955 |
12.0 |
796 |
10.0 |
223 ~ 247 |
28 ~ 31 |
N33 |
1.13 ~ 1.17 |
11.3 ~ 11.7 |
955 |
12.0 |
836 |
10.5 |
247 ~ 263 |
31 ~ 33 |
N35 |
1.17 ~ 1.21 |
11.7 ~ 12.1 |
955 |
12.0 |
868 |
10.9 |
263 ~ 287 |
33 ~ 36 |
N38 |
1.21 ~ 1.25 |
12.1 ~ 12.5 |
955 |
12.0 |
899 |
11.3 |
287 ~ 310 |
36 ~ 39 |
N40 |
1.25 ~ 1.28 |
12.5 ~ 12.8 |
955 |
12.0 |
923 |
11.6 |
302 ~ 326 |
38 ~ 41 |
N42 |
1.28 ~ 1.32 |
12.8 ~ 13.2 |
955 |
12.0 |
923 |
11.6 |
318 ~ 342 |
40 ~ 43 |
N45 |
1.32 ~ 1.38 |
13.2 ~ 13.8 |
955 |
12.0 |
876 |
11.0 |
342 ~ 366 |
43 ~ 46 |
N48 |
1.38 ~ 1.42 |
13.8 ~ 14.2 |
876 |
11.0 |
860 |
10.8 |
366 ~ 390 |
46 ~ 49 |
N50 |
1.40 ~ 1.45 |
14.0 ~ 14.5 |
876 |
11.0 |
860 |
10.8 |
382 ~ 406 |
48 ~ 51 |
N52 |
1.43 ~ 1.48 |
14.3 ~ 14.8 |
876 |
11.0 |
796 |
10.0 |
398 ~ 422 |
50 ~ 53 |
N55 |
1.48 ~ 1.50 |
14.8 ~ 15.0 |
876 |
11.0 |
716 |
9.0 |
422 ~ 446 |
53 ~ 56 |
N30M |
1.08 ~ 1.13 |
10.8 ~ 11.3 |
1114 |
14.0 |
796 |
10.0 |
223 ~ 247 |
28 ~ 31 |
N33M |
1.13 ~ 1.17 |
11.3 ~ 11.7 |
1114 |
14.0 |
836 |
10.5 |
247 ~ 263 |
31 ~ 33 |
N35M |
1.17 ~ 1.21 |
11.7 ~ 12.1 |
1114 |
14.0 |
868 |
10.9 |
263 ~ 287 |
33 ~ 36 |
N38M |
1.21 ~ 1.25 |
12.1 ~ 12.5 |
1114 |
14.0 |
899 |
11.3 |
287 ~ 310 |
36 ~ 39 |
N40M |
1.25 ~ 1.28 |
12.5 ~ 12.8 |
1114 |
14.0 |
923 |
11.6 |
302 ~ 326 |
38 ~ 41 |
N42M |
1.28 ~ 1.32 |
12.8 ~ 13.2 |
1114 |
14.0 |
955 |
12.0 |
318 ~ 342 |
40 ~ 43 |
N45M |
1.32 ~ 1.38 |
13.2 ~ 13.8 |
1114 |
14.0 |
995 |
12.5 |
342 ~ 366 |
43 ~ 46 |
N48M |
1.36 ~ 1.43 |
13.6 ~ 14.3 |
1114 |
14.0 |
1027 |
12.9 |
366 ~ 390 |
46 ~ 49 |
N50M |
1.40 ~ 1.45 |
14.0 ~ 14.5 |
1114 |
14.0 |
955 |
12.0 |
382 ~ 406 |
48 ~ 51 |
N52M |
1.45 ~ 1.48 |
14.5 ~ 14.8 |
955 |
12.0 |
876 |
11.0 |
398 ~ 422 |
50 ~ 53 |
N15H |
0.810 ~ 0.96 |
8.10 ~ 9.60 |
1353 |
17.0 |
597 |
7.5 |
127 ~ 159 |
16 ~ 20 |
N25H |
0.900 ~ 1.08 |
9.00 ~ 10.8 |
1353 |
17.0 |
756 |
9.5 |
159 ~ 207 |
20 ~ 26 |
N27H |
1.02 ~ 1.06 |
10.2 ~ 10.6 |
1353 |
17.0 |
764 |
9.6 |
199 ~ 215 |
25 ~ 27 |
N30H |
1.08 ~ 1.13 |
10.8 ~ 11.3 |
1353 |
17.0 |
796 |
10.0 |
223 ~ 247 |
28 ~ 31 |
N33H |
1.13 ~ 1.17 |
11.3 ~ 11.7 |
1353 |
17.0 |
836 |
10.5 |
247 ~ 271 |
31 ~ 34 |
N35H |
1.17 ~ 1.21 |
11.7 ~ 12.1 |
1353 |
17.0 |
868 |
10.9 |
263 ~ 287 |
33 ~ 36 |
N38H |
1.21 ~ 1.25 |
12.1 ~ 12.5 |
1353 |
17.0 |
899 |
11.3 |
287 ~ 310 |
36 ~ 39 |
N40H |
1.24 ~ 1.28 |
12.4 ~ 12.8 |
1353 |
17.0 |
923 |
11.6 |
302 ~ 326 |
38 ~ 41 |
N42H |
1.28 ~ 1.32 |
12.8 ~ 13.2 |
1353 |
17.0 |
955 |
12.0 |
318 ~ 342 |
40 ~ 43 |
N44H |
1.30 ~ 1.36 |
13.0 ~ 13.6 |
1353 |
17.0 |
963 |
12.1 |
326 ~ 358 |
41 ~ 45 |
N46H |
1.34 ~ 1.39 |
13.4 ~ 13.9 |
1353 |
17.0 |
995 |
12.5 |
350 ~ 374 |
44 ~ 47 |
N48H |
1.37 ~ 1.43 |
13.7 ~ 14.3 |
1353 |
17.0 |
995 |
12.5 |
366 ~ 390 |
46 ~ 49 |
N27SH |
1.02 ~ 1.06 |
10.2 ~ 10.6 |
1592 |
20.0 |
780 |
9.8 |
199 ~ 215 |
25 ~ 27 |
N30SH |
1.08 ~ 1.13 |
10.8 ~ 11.3 |
1592 |
20.0 |
804 |
10.1 |
223 ~ 247 |
28 ~ 31 |
N33SH |
1.13 ~ 1.17 |
11.3 ~ 11.7 |
1592 |
20.0 |
844 |
10.6 |
247 ~ 271 |
31 ~ 34 |
N35SH |
1.17 ~ 1.21 |
11.7 ~ 12.1 |
1592 |
20.0 |
876 |
11.0 |
263 ~ 287 |
33 ~ 36 |
N38SH |
1.21 ~ 1.25 |
12.1 ~ 12.5 |
1592 |
20.0 |
907 |
11.4 |
287 ~ 310 |
36 ~ 39 |
N40SH |
1.24 ~ 1.28 |
12.4 ~ 12.8 |
1592 |
20.0 |
939 |
11.8 |
302 ~ 326 |
38 ~ 41 |
N42SH |
1.28 ~ 1.32 |
12.8 ~ 13.2 |
1592 |
20.0 |
995 |
12.5 |
318 ~ 342 |
40 ~ 43 |
N44SH |
1.30 ~ 1.36 |
13.2 ~ 13.6 |
1592 |
20.0 |
955 |
12.0 |
334 ~ 358 |
42 ~ 45 |
N45SH |
1.32 ~ 1.37 |
13.4 ~ 13.7 |
1592 |
20.2 |
955 |
12.0 |
342 ~ 366 |
43 ~ 46 |
N46SH |
1.34 ~ 1.39 |
13.6 ~ 13.9 |
1592 |
20.0 |
873 |
11.0 |
350 ~ 374 |
44 ~ 47 |
N27UH |
1.01 ~ 1.07 |
10.1 ~ 10.7 |
1990 |
25.0 |
764 |
9.6 |
207 ~ 231 |
26 ~ 29 |
N28UH |
1.02 ~ 1.08 |
10.2 ~ 10.8 |
1990 |
25.0 |
764 |
9.6 |
207 ~ 231 |
26 ~ 29 |
N30UH |
1.08 ~ 1.13 |
10.8 ~ 11.3 |
1990 |
25.0 |
812 |
10.2 |
223 ~ 247 |
28 ~ 31 |
N33UH |
1.13 ~ 1.17 |
11.3 ~ 11.7 |
1990 |
25.0 |
852 |
10.7 |
247 ~ 271 |
31 ~ 34 |
N35UH |
1.18 ~ 1.22 |
11.8 ~ 12.2 |
1990 |
25.0 |
860 |
10.8 |
263 ~ 287 |
33 ~ 36 |
N38UH |
1.21 ~ 1.25 |
12.1 ~ 12.5 |
1990 |
25.0 |
876 |
11.0 |
287 ~ 310 |
36 ~ 39 |
N40UH |
1.24 ~ 1.28 |
12.4 ~ 12.8 |
1990 |
25.0 |
876 |
11.0 |
302 ~ 326 |
38 ~ 41 |
N28EH |
1.04 ~ 1.09 |
10.4 ~ 10.9 |
2388 |
30.0 |
780 |
9.8 |
207 ~ 231 |
26 ~ 29 |
N30EH |
1.08 ~ 1.13 |
10.8 ~ 11.3 |
2388 |
30.0 |
812 |
10.2 |
223 ~ 247 |
28 ~ 31 |
N33EH |
1.13 ~ 1.17 |
11.3 ~ 11.7 |
2388 |
30.0 |
812 |
10.2 |
247 ~ 271 |
31 ~ 34 |
N35EH |
1.17 ~ 1.21 |
11.7 ~ 12.1 |
2388 |
30.0 |
796 |
10.0 |
263 ~ 287 |
33 ~ 36 |
N38EH |
1.21 ~ 1.25 |
12.1 ~ 12.5 |
2388 |
30.0 |
796 |
10.0 |
287 ~ 310 |
36 ~ 39 |