科技創(chuàng)新 促進高性能磁性材料發(fā)展
釹鐵硼稀土永磁材料自發(fā)現(xiàn)以來，就以其優(yōu)越的綜合磁性能在電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械、汽車工業(yè)，能源交通等多個領(lǐng)域得到廣泛的應用。隨著技術(shù)的不斷革新，對磁體的耐熱性能要求也越來越高，因此，單一的Nd-Fe-B系永磁材料并不再滿足市場需求:并且隨著鐵鐵珊的產(chǎn)量和消費量逐年增加，作為原料的金屬釹和常用添加劑金屬鏑消耗速度也越來越快，導致材料的成本逐年上升。因此，急需尋找能夠替代這些稀缺資源的其他稀土金屬，在改善釹鐵硼耐熱性能的同時，降低永磁材料的生產(chǎn)成本，從而滿足市場需求和實現(xiàn)稀土資源的綜合平衡利用。
在實際使用中，常用磁體的最高工作溫度作為磁體溫度特性的度量標準之一，提高釹鐵硼磁體工作溫度主要集中在以下三個方面:提高磁體的居里溫度Tc 、提高磁體的內(nèi)稟矯頑力Hcj和降低磁體的溫度系數(shù)，而降低溫度系數(shù)的主要方法是提高Tc和Hcj 。
為提高釹鐵硼磁體的居里溫度，人們通常在磁體中加入元素Co。有研究表明，在Co含量為0-10at% 范圍內(nèi)，Tc隨Co含量的增加近似沿直線提高，基本上每增加1at%Co，Tc提高10.9℃ 。但同時發(fā)現(xiàn)，添加Co后，磁體的矯頑力降低，這是因為Co在晶界上形成了軟磁性相，在反向磁場下反磁化疇容易形核，降低磁體的矯頑力，所以磁體中同時添加提高矯頑力的合金元素，如Dy、Tb、Al、Nb、Ga等元素。因此，提高釹鐵硼磁體工作溫度很大程度上歸結(jié)于提高敏鐵棚磁體的矯頑力。
近年來，我國的燒結(jié)釹鐵硼磁性材料增速遠超國際水平，年增速達到３０％，而全球的增長率僅為２０％。稀土永磁材料產(chǎn)銷量也占據(jù)了全球８０％的市場。雖然市場銷量大，但產(chǎn)值卻只為世界的50%左右, 主要原因是我國產(chǎn)品的性能較低, 價格不高, 高端產(chǎn)品還依賴進口。因此, 應加大科技創(chuàng)新和技術(shù)改造的力度, 加強企業(yè)管理, 不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量, 提升產(chǎn)品檔次, 使我國成為名副其實的“磁材中心” 。
高質(zhì)量燒結(jié)釹鐵硼磁體將迎快速發(fā)展期：眾多周知，國家在政策上扶助新能源汽車發(fā)展。未來新能源汽車、混合動力車將會取代傳統(tǒng)燃油車。制造新能源汽車和混合動力車電池的關(guān)鍵原料就是稀土。而新能源汽車上的永磁電機也由稀土永磁制造，有著“工業(yè)味精”之稱的稀土對新能源汽車日后的發(fā)展起著十分關(guān)鍵的作用。
釹鐵硼永磁體來說，釹鐵硼永磁體是目前發(fā)現(xiàn)的磁性最高的磁體，有著極高的磁能積和矯力，磁性是一般永磁材料磁性的4倍以上，是電子器械小型化、輕薄化的不二人選。日本本田的普銳斯混合動力車上的電機采用的就是釹鐵硼永磁體。除了在新能源汽車和混合動力車上使用，風電設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、智能機器人也都需要使用稀土永磁。目前國家在風電設(shè)備項目逐漸進行頂層布局，也在拉升稀土永磁的市場需求。高性能稀土永磁前景十分廣闊。
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牌號 | 剩磁感應強度 | 矯頑力 | 內(nèi)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) |