釹鐵硼(釹磁鐵)

釹鐵硼

釹磁鐵一般指本詞條

釹磁鐵Neodymium magnet)也稱為釹鐵硼磁鐵NdFeB magnet),是由(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。於1982年,住友特殊金屬的佐川真人發現釹磁鐵。這種磁鐵的磁能積(BHmax)大於釤鈷磁鐵,是當時全世界磁能積最大的物質。後來,住友特殊金屬成功發展粉末冶金法(powder metallurgy process),通用汽車公司成功發展旋噴熔煉法(melt-spinning process),能夠製備釹鐵硼磁鐵。這種磁鐵是現今磁性僅次於絕對零度鈥磁鐵的永久磁鐵,也是最常使用的稀土磁鐵。釹鐵硼磁鐵被廣泛地套用於電子產品,例如硬碟手機耳機以及用電池供電的工具等。

基本介紹

  • 中文名:釹鐵硼
  • 別稱:釹鐵硼磁鐵
  • 類別:磁性材料
  • 化學式:Nd2Fe14B
  • 顏色:銀色
  • 光澤:閃亮
  • 透明度:不透明
簡介,分類,套用,化學成分,辨別,概述,套用,居里溫度,工藝流程,發展歷史,

簡介

釹磁鐵Neodymium magnet)也稱為釹鐵硼磁鐵NdFeB magnet),是由(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。於1982年,住友特殊金屬的佐川真人發現釹磁鐵。這種磁鐵的磁能積(BHmax)大於釤鈷磁鐵,是當時全世界磁能積最大的物質。後來,住友特殊金屬成功發展粉末冶金法(powder metallurgy process),通用汽車公司成功發展旋噴熔煉法(melt-spinning process),能夠製備釹鐵硼磁鐵。這種磁鐵是現今磁性僅次於絕對零度鈥磁鐵的永久磁鐵,也是最常使用的稀土磁鐵。釹鐵硼磁鐵被廣泛地套用於電子產品,例如硬碟手機耳機以及用電池供電的工具等。
為了避免腐蝕的損害,使用時需要在永磁材料表面做保護處理,例如用進行電鍍,以及表面噴塗環氧樹脂等。

分類

釹鐵硼分為燒結釹鐵硼和粘結釹鐵硼兩種,粘結釹鐵硼各個方向都有磁性,耐腐蝕;而燒結釹鐵硼因易腐蝕,表面需鍍層,一般有鍍鋅、鎳、環保鋅、環保鎳、鎳銅鎳、環保鎳銅鎳等。而燒結釹鐵硼一般分軸向充磁與徑向充磁,根據所需要的工作面來定。
釹鐵硼表面處理:
隨著燒結釹鐵硼日本,德國,歐盟等在專利技術的解凍,我國各大燒結廠家的協同努力,燒結釹鐵硼產品品位大幅提高.作為高科技套用領域的對其綜合性能的不斷提高,對其燒結釹鐵硼表面處理的要求也大幅提高,傳統的處理方法已經無法滿足產業鏈進步的要求.電子科大,川大,交大,瑞仕萊斯等科研院校,從微觀分子結構入手,從本質上完善表面處理的原理和工業套用工藝的開發,經過4年的努力並取得了關鍵技術的突破.納米(3010)螯合薄膜無鍍層處理,該技術是原創性技術工藝,納米膜層含有的活性基團具有很強的耐濕氣,氧氣,氯離子(Cl),二氧化碳(co2)等.耐腐蝕和有機樹脂的黏合能力性能大幅提高.其優異的表面物理化學性能對套用領域將產生重大影響.
釹鐵硼釹鐵硼
2013年12月,該處理工藝經川大,中科院系統檢測 .其耐腐蝕性能滿足在海洋氣候條件使用20-30年,可廣泛用於海基風力發電.表面黏結力20Mpa以上,可廣泛用於永磁高速電機,特種電機,電動汽車電機,特高壓,高壓直流供電系統,快速充電系統,航空航天軍工等領域。
常見表面處理方法:
1,納米(Royce3010)螯合薄膜無鍍層處理;(3010是指膜層含3個以上三個以上活性螯合基團,膜層厚度10納米);
2,磷化;
3,電鍍;
4,電泳;
5,真空氣相沉積;
6,化學鍍;
7,有機噴塑;

套用

燒結釹鐵硼永磁材料具有優異的磁性能,廣泛套用於電子、電力機械、醫療器械、玩具、包裝、五金機械、航天航空等領域,較常見的有永磁電機、揚聲器、磁選機、計算機磁碟驅動器、磁共振成像設備儀表等。
3010 斷面掃描電鏡3010 斷面掃描電鏡
納米(Royce3010)螯合薄膜無鍍層處理可以滿足在海洋氣候條件使用20-30年,可廣泛用於海基風力發電.表面黏結力20Mpa以上,可用廣泛於永磁高速電機,特種電機,電動汽車電機,特高壓,高壓直流供電系統,快速充電系統,航空航天軍工等領域。

化學成分

釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物Nd2Fe14B為基礎的永磁材料。主要成分為稀土元素釹 (Nd)、(Fe)、(B)。其中稀土元素主要為(Nd),為了獲得不同性能可用部分鏑(Dy)、(Pr)等其他稀土金屬替代,鐵也可被鈷(Co)、鋁(Al)等其他金屬部分替代,硼的含量較小,但卻對形成四方晶體結構金屬間化合物起著重要作用,使得化合物具有高飽和磁化強度,高的單軸各向異性和高的居里溫度
第三代稀土永磁釹鐵硼是當代磁體中性能最強的永磁體,它的主要原料有 稀土金屬釹29%-32.5% 金屬元素鐵 63.95-68.65% 非金屬元素硼1.1-1.2% 添加鏑0.6-8% 鈮0.3-0.5% 鋁0.3-0.5% 銅0.05-0.15%等元素 。

辨別

1.通常和一個相同規格的磁鐵放在一個可以吸附的平面上,如:貼片、刀片、鐵門等,用手感來辨別磁力的大小
2.用電子秤:磁力弱的磁鐵一般和他的密度有關係,密度小的話磁力也相對比較小,重量重的話磁力相對比較大,相反重量輕磁力就小如果對磁鐵要求比較高就需要儀器的測試了。

概述

每類產品按最大磁能積大小劃分若干個牌號
釹鐵硼磁性材料牌號有:N35—N52,35M—50M,30H—48H,30SH—45SH,28UH—35UH,28EH—35EH。
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。
燒結釹鐵硼永磁材料的牌號由主稱和2種磁特性三部分組成,第一部分為主稱,由釹元素的化學符號ND,鐵元素的化學符號FE和硼元素的化學符號B組成,第二部分為線前的數字,是材料最大磁能積(BH)max的標稱值(單位為kj/m3),第三部分為斜線後的數字,磁極化強度矯頑力值(單位為KA/m)的十分之一,數值採用四捨五入取整。
牌號示例:NdFeb380/800表示(BH)max為366~398kj/m3,Hcj為800KA/MR的燒結釹鐵硼永磁材料。
釹鐵硼表面處理:
1,磷化
2,無機鹽鈍化;
3,電鍍
4,電泳
5,真空沉積;

套用

燒結釹鐵硼永磁材料具有優異的磁性能,廣泛套用於電子、電力機械、醫療器械、玩具、包裝、五金機械、航天航空等領域,較常見的有永磁電機、揚聲器、磁選機、計算機磁碟驅動器、磁共振成像設備儀表等。

居里溫度

鐵氧體的居里溫度為 465℃,
釹鐵硼的居里溫度為 320℃-460°C,
鋁鎳鈷的居里溫 度為 800℃,
釤鈷的居里溫度在 700——800℃
鐵鉻鈷居里溫度是680度
牌號
剩磁感應強度
矯頑力
內稟矯頑力
最大磁能積
最高工作溫度
Br mT
bHc KA/m
iHc KA/m
(BH)max KJ/m3
Tw ℃
(KG)
(kOe)
(kOe)
(MGOe)
N35
1170-1210
≥868
≥955
263-287
80
(11.7-12.1)
(≥10.9)
(≥12)
(33-36)
N38
1210-1250
≥899
≥955
287-310
80
(12.1-12.5)
(≥11.3)
(≥12)
(36-39)
N40
1250-1280
≥923
≥955
318-342
80
(12.5-12.8)
(≥11.6)
(≥12)
(38-41)
N42
1280-1320
≥923
≥955
318-342
80
(12.8-13.2)
(≥11.6)
(≥12)
(38-41)
N45
1320-1380
≥876
≥955
342-366
80
(13.2-13.8)
(≥11.0)
(≥12)
(43-46)
N48
1380-1420
≥835
≥876
366-390
80
(13.8-14.2)
(≥10.5)
(≥11)
(46-49)
N33H
1130-1170
≥836
≥1353
247-241
120
(11.3-11.7)
(≥10.5)
(≥17)
(31-34)
N35H
1170-1210
≥868
≥1353
263-287
120
(11.7-12.1)
(≥10.9)
(≥17)
(33-36)
N38H
1210-1250
≥899
≥1353
287-310
120
(12.1-12.5)
(≥11.3)
(≥17)
(36-39)
N40H
1240-1280
≥923
≥1353
302-326
120
(12.4-12.8)
(≥11.6)
(≥17)
(38-41)
N42H
1280-1320
≥955
≥1353
318-342
120
(12.8-13.2)
(≥12.0)
(≥17)
(40-43)
N45H
1320-1360
≥955
≥1353
342-366
120
(13.2-13.6)
(≥12.0)
(≥17)
(43-46)
N33SH
1130-1170
≥844
≥1592
247-272
150
(11.3-11.7)
(≥10.6)
(≥20)
(31-34)
N35SH
1170-1210
≥876
≥1592
263-287
150
(11.7-12.1)
(≥11.0)
(≥20)
(33-36)
N38SH
1210-1250
≥907
≥1592
287-310
150
(12.1-12.5)
(≥11.4)
(≥20)
(36-39)
N40SH
1240-1280
≥939
≥1592
302-326
150
(12.4-12.8)
(≥11.8)
(≥20)
(38-41)

工藝流程

工藝流程:配料 → 熔煉製錠/甩帶→ 制粉 → 壓型 → 燒結回火 → 磁性檢測 → 磨加工 → 銷切加工 → 電鍍 → 成品。 其中配料是基礎,燒結回火是關鍵。
釹鐵硼磁鐵毛坯生產工具和性能檢測工具:有熔煉爐、甩帶爐、鄂破機、氣流磨、壓製成型機、真空封裝機、等靜壓機、燒結爐、熱處理真空爐、磁性能測試儀、高斯計。
釹鐵硼磁鐵機加工工具:無心磨,滾圓機,雙端磨,平磨,切片機,雙面磨,線切割,台鑽,異形磨等。

發展歷史

釹鐵硼,也稱為釹鐵硼磁鐵NdFeB magnet),是由(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。於1982年由日本住友特殊金屬的佐川真人(Masato Sagawa)發現釹磁鐵。這磁鐵的磁能積(BHmax)大於釤鈷磁鐵,是全世界那時磁能積最大的物質。後來,住友特殊金屬發展成功粉末冶金法(powder metallurgy process)。通用汽車公司發展成功旋噴熔煉法(melt-spinning process),能夠製備釹鐵硼磁鐵。這磁鐵是現今磁性最強的永久磁鐵,也是最常使用的稀土磁鐵。

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