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1、钱铁硼磁性材料知识培训资料广东富远稀土新材料股份有限公司二。一。年十月一日本公司职工上岗培训材料铉铁硼磁性材料知识广东富远稀土新材料股份有限公司组织编写技术部编 写：韩旗英第一章磁性材料简介3一、磁性材料的分类 3二、磁性材料参数 5三、磁性材料发展简史 8四、各种永磁产品的性能比较 9五、各种永磁产品的磁能积和性价比 10六、 磁性材料标准汇编 10七、稀土永磁材料的开发年表 12第二章钕铁硼磁性材料2.2一、钕铁硼特性与分类 22二、钕铁硼专利情况 23三、钕铁硼永磁体常用的衡量指标 26四、钕铁硼牌号表示方法 28五、钕铁硼产品标准性能指标 28六、分析检测方法 29七、磁铁的充磁、存放
2、、运输和使用安全注意事项 31第三章生产工艺3.3.一、烧结钕铁硼的组成成份 33二、烧结钕铁硼的相 33三、添加合金元素对钕铁硼性能的影响 35四、钕铁硼主要原辅材料 37五、生产方法 38六、烧结方式 39七、生产过程概述 41（一）配料 42（二）熔炼 43（三）制粉 46（四）成型 50（五）烧结 52（六）深加工 55四、关键技术 59八、生产成本 61九、环境保护 62十、清洁生产 64十一、安全生产 64第四章生产设备6.6.一、熔炼设备 66二、制粉设备 66三、成型设备 67四、烧结设备 67五、制氮机 67六、其它设备 68第五章钕铁硼应用现状7.0一、应用领域 70二、发
3、展现状 74三、存在问题 78第六章主要生产厂家及产能8.0- 1 -铉铁硼磁性材料知识第一章磁性材料简介一切物质是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子组成的。原子核和电子 均由于运动而产生磁矩，但原子核的磁矩远小于电子磁矩，所以原子磁矩主要来源于电 子磁矩，并且电子磁矩有包括电子轨道磁矩和电子自旋磁矩。量子力学表明，原子的核 外一般分布有若干个电子，并且当电子分布在几个层次上时，由于内层电子之间的磁矩 相互抵消，所以只有外层电子才对原子磁矩起作用。而只有3d过渡族金属和La系稀土金属等一些元素在一部分电子磁矩抵消以后， 还剩余一部分电子磁矩没有被抵消。这样, 这些元素原子具有总的原子磁
4、矩。在此基础之上，由于“交换作用”的机理，这些原子 磁矩得以按相同方向整齐排列起来，整个物体也就有了磁性。当然，抵消以后由于原子 磁矩大小的不同，最终磁体显示的磁性强弱也不同。由于原子所带电子数不同（电子壳层结构不一样），使物质具有各种不同的性质。 物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性 和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质，抗磁性和顺磁性物质为弱磁性 物质。从磁性来分类，物质大致可分为非磁性物质和磁性物质两种。磁性物质的原子具 有原子磁距小原子，在通常情况下，由于这些 小原子是杂乱无章分布的，所以在宏观上 不显示磁性。当有外磁场存在时，这些
5、小原子磁距就会沿着磁场方向一致排列起来，对 外界就显示很强的磁性，所以这类物质统称为磁性物质。非磁性物质原子磁距为零（原子=0）,所以有磁场或无磁场它均不显示磁性，一般把这类物质叫做非磁性物质。一、磁性材料的分类磁性材料主要是指由过度元素铁、钻、锲及其合金等能够直接或间接产生磁性的物 质。磁性材料的种类很多，有不同的分类方法，1、按材料组分可分为：金属（如电工钢、坡莫合金、铝锲钻永磁、稀土钻永磁、 位铁硼永磁等）和非金属（铁氧体等（Ferrite）两类。铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。铁氧体磁性材料按其晶体结构可 分为：尖晶石型（MFe2O4）;石榴石型（R3Fe5Oi2）;磁铅石
6、型（MFei20i9）;钙钛矿型 （MFeO3）o其中M指离子半径与Fe2+相近的二价金属离子，R为稀土元素。按铁氧体 的用途不同，又可分为软磁、硬磁、矩磁和压磁等几类。2、按材料的性质可分为： 软磁材料（矫顽力01kA/m）（如电工钢、坡莫合金、软 磁铁氧体等）、硬（永）磁材料（矫顽力1kA/m）（如铝锲钻永磁（ALNiCO ）、稀土钻#铉铁硼磁性材料知识 永磁（SmCo）、铉铁硼永磁（Nd2Fei4B）、铁氧体永磁等）和功能磁性材料（如磁致伸缩 材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光性薄膜材料等）。这是由于原子磁距的大小不一样及内部结构不同，使磁性物质的磁性能有很大的区别。软磁材料：
7、磁性物质在外磁场中会显示很强的磁性，但当外磁场去掉后，它又没有 磁性了，这种材料多用来作导磁材料用，如变压器铁芯、磁路腕铁等。常见的有硅（矽） 钢片（含硅14%、工业纯铁、低碳钢、铁钻、铁锲合金等。因材质是软的，通常称为 软磁材料。硬磁材料：磁性物质在外磁场中会显示磁性，被磁化后，去掉外磁场它仍保留一部 分磁性，也就是说在没有磁场存在时，它仍有一定的磁性，要使这部分磁性去掉，则必 须在原磁化方向上施加一与该材料内禀矫顽力相等的反向磁场，这时该材料便不显示磁性了，也就是说这种材料的磁性较硬，不加反向磁场它的磁性不会去掉，再者这类材料 的材质都比较硬，故叫它为硬磁材料，但它具有永久保留磁性的特性，
8、所以通常也叫永 磁材料或恒磁材料。永磁材料有天然的和人工制造的两种。天然的叫磁石，即是铁磁矿 石，它具有微弱的磁性，我们的祖先利用它做成指南针，这是人类最早利用永磁的发明。软磁材料按其组分分为A类一铁、B类一低碳软钢I类一非晶软材料等9类； 永（硬）材料按其组分分为 Q类一磁致伸缩合金、R类永（硬）磁合金T类其他 永（硬）磁材料（马氏体钢）等 4类，粘结永（硬）磁材料按其制造工艺归在永（硬） 磁材料的U类。以上依据GB/T21219-2007/ IEC 60404-8-1:2000磁性材料分类标准。3、按生产工艺可分为：热轧、冷轧、铸造、烧结、粘结等磁性材料。4、从应用功能上分为：软磁材料、永
9、磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种 类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料；而旋磁 材料和图频软磁材料就只能是铁氧体材料了， 因为金属在局频和微波频率下将广生巨大 的涡流效应，导致金属磁性材料无法使用，而铁氧体的电阻率非常高，将有效的克服这 一问题、得到广泛应用。5、磁性材料从形态上分为： 粉体材料、液体材料、块体材料、薄膜材料等。我国稀土永磁产量结构：#铉铁硼磁性材料知识#惭i铉谀如93%1%金属东称(AlNiCo)魅他也拗城篁合金(Fe-Ni)金踹相金国铢费茸(Fe-Si-Ah FeNi-M斶)非昂,胡米品(Fd. Cfl&锂怦(LiZnJ樽(MnZn)
10、其它款破材料温段，域藏软耶金熊忆材料解网料械伸轴料、压蒙、豌材料、磁性材料参数反应磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。各向同性磁体：任何方向磁性能都相同的磁体。各向异性磁体：不同方向上磁性能会有不同；且存在一个方向，在该方向取向时所 得磁性能最高的磁体。烧结被铁硼永磁体是各向异性磁体。取向方向：各向异性的磁体能获得最佳磁性能的方向称为磁体的取向方向。也称作“取向轴”，“易磁化轴”。磁滞回线：铁磁材料在经过充磁、退磁、反向充磁、再退磁周期性变化时，所获得 的关于磁感应强度（横坐标）相对于磁场强度（纵坐标）变化的闭合曲线。退磁曲线（即B-H曲线）：磁滞回线中，位于第二象限中的部分我
11、们称之为退磁曲 线，也即我们所说的B-H的曲线。退磁曲线的膝点：磁体退磁曲线上发生突变、明显发生弯曲的点。室温时退磁曲线 呈直线的磁体，在温度升高到一定程度时都会出现膝点。如果磁体的工作点在膝点以下， 磁体在动态磁路中工作时会产生不可逆损失。负载线：连接工作点和退磁曲线坐标原点的一条直线。磁化强度：指材料内部单位体积的磁矩矢量和，用 M表示，单位是安/米（A/m）。磁感应强度：磁感应强度B的定义是：B看0（H+M）,其中H和M分别是磁化强度和 磁场强度，而 u是真空导磁率。磁感应强度又称为磁通密度，即单位面积内的磁通量。 单位是特斯拉（T）, CGSI位制中的单位为高斯（Gauss）。磁通：给
12、定面积内的总磁感应强度。当磁感应强度 B均匀分布于磁体表面A时，磁 通的一般算式为己=BX A磁通的SI单位是麦克斯韦。漏磁通：磁体回路中未能通过工作气隙而被泄漏的那部分磁通。磁场强度：指空间某处磁场的大小，用 H表示，它的单位是安/米（A/m）。相对磁导率：媒介磁导率相对于真空磁导率的比值， 即以r二仙/仙0,在CGSI位制 中，小。=1。另外，空气的磁导率在实际使用中往往值取为1。磁导：磁通与磁动势F的比值，类似于电路中的电导。是反映材料导磁能力的 一个物理量。磁导系数Pc：即为导磁率，磁感应强度 Bd与其磁化强度的比率，即 Pc=Bd/Hd也 即我们所说的“负载线”或磁体的工作点。导磁率
13、可用来衡量磁性材料被磁化的容易程 度，或者说是材料对外部磁场的灵敏程度。磁导系数可用来估计各种条件下的磁通值。在磁路中，近似有：Bd/Hd=lm/Lg,其中lm是磁体的长度；Lg是相对应磁体气隙的长度。 因此Pc是磁路设计中的一个重要的物理量。居里温度：对于所有的磁性材料来说，并不是在任何温度下都具有磁性。一般地， 磁性材料具有一个临界温度Tc,在这个温度以上，由于高温下原子的剧烈热运动，原子 磁矩的排列由有序变成无序。在此温度以下，原子磁矩一致排列，产生自发磁化，材料呈铁磁性。磁路：磁通流经的回路称为磁路。永磁体和磁腕、气隙、极靴等构成闭合磁路。气隙：磁回路中磁导率为1的间隙部分，一般为空气
14、间隙，但是也可为其它介质。气隙长度-Lg:磁路中气隙的长度。磁动势-F:它是磁路中任意两点间磁势的差值，类似于电路中的电压。磁阻-R:磁动势与磁通的比值称为磁阻，即 R=F/ （类似于欧姆定律）,其中F是 磁动势，己是磁通（CGSI位制）。类同于电路中的电阻。磁腕：放置在磁体回路或两磁极中心、引导磁力线通过以减少磁通损失的高磁导率 材料，一般为软磁铁、纯铁或低碳钢。极靴：放置在磁极处的用来约束磁束的分布及改变其流向的铁磁性材料。涡流：当磁场发生变化时，传导电流之中所产生的环形电流称之为涡流。涡流能产 生反向磁场。涡流对于转动速度或者其它大多数磁路设计都是有害的，故涡流应尽量降 低到最小。磁饱和
15、度：任何可导磁材料在一定条件下都可达到饱和的状态。铁磁材料在将其磁化时会达到饱和。钢铁的磁饱和度为 16000到20000高斯。稳定性：是衡量磁体抗退磁能力的物理量； 影响磁体稳定性的因素有温度或外磁场 等。可逆温度系数：一个衡量由温度变化引起的磁性能可逆变化的物理量。顺磁性材料：磁导率略大于1的材料。铁磁材料：磁导率远大于1 （几十到几千）且显示磁滞现象的材料。永磁材料：具高矫顽力的磁性材料。永磁材料磁化时需较强的外磁场，且被磁化后 磁性不容易消失，可对外部空间提供稳定磁场。常用磁学量的SI与CGSm位制的换算较铁硼磁性材料知识磁学量名称磁学量符号CGSWSI单位换算比（SI单位的 数值乘以此数即得 CGSII位数值）磁极强度m韦（Wb108 /磁通麦克斯韦（韦伯）韦（Wb
