关于烧结钕铁硼永磁材料的研究

2021-07-19 09:29魏启锋
科技研究 2021年9期
关键词:应用

魏启锋

摘要:烧结钕铁硼永磁材料属于第三代稀土永磁材料,也是十分重要的一种新型稀土功能材料。此材料具有良好的性能,对比一般永磁体要具有更好的最大磁能积比,因此也被人们称之为“永磁王”。与此同时,烧结钕铁硼不仅性能良好,还具有较高的性价比,因此在多数家电产品当中得到了有效应用。通过使用烧结钕铁硼材料,可以有效改善器件性能,具有十分广阔的应用前景,因此相关研究人员需要针对烧结钕铁硼永磁材料有效开展研究工作,以此来进一步挖掘其重要功能。

关键词:烧结钕铁硼;永磁材料;应用

在3000年以前,人们便已对物质磁性产生了认识,并进行了相关应用。我国作为世界上最先对物质磁性现象发现和应用的国家,在磁性材料研究方面也取得了十分显著的成果。而到了现代,磁性材料在人们日常生活当中的应用也变得更加广泛,如使用永磁材料制作马达、在变压器中作为铁芯材料、存储器磁光盘以及磁记录软盘等。可以说,现代磁性材料的应用,已经和国民经济发展以及人们的生产生活建立了紧密联系,因此需要进一步探索永磁材料的应用,从而发挥出永磁材料的重要作用。

一、烧结钕铁硼永磁材料发展现状

烧结钕铁硼永磁材料作为贮能器,具有较高的能量密度,可以有效转换能量和信息,而不消耗其自身能量。烧结钕铁硼永磁材料的应用和研究,对我国高新技术产业发展起到了重要推动作用,有效促进了传统产业的升级和转型,可以综合开发与利用稀土资源,对我国经济发展具有重要意义。

首先,根据相关研究和资料表明,烧结钕铁硼永磁材料的活力较强。与此同时,烧结钕铁硼永磁材料的产量在逐年增长,而我国更是作为全球烧结钕铁硼永磁材料的生产大国。

其次,在长时间的研究和发展过程中,烧结钕铁硼永磁材料的性能得到有效提高,具体体现在材料的磁能积不断提升。而且烧结钕铁硼永磁材料的矫顽力也在不断提高,在2000年以前,在对这一永磁材料矫顽力进行提高时,往往会有相应的剩磁损失存在。而到了现今阶段,通过对显微结构进行优化,可以使其矫顽力得到明显提高,从而使磁体损失得到降低[1]。

再次,烧结钕铁硼永磁材料的新品种和牌号也在不断扩展当中。根据国际标准,我国的烧结钕铁硼永磁材料具体分为8种类型,牌号约为30个。在对材料类别进行划分时,主要依据材料矫顽力,而划分牌号则是根据磁能积。在2000年以前,我国只可以对国际标准规定当中的6大类23个牌号产品进行生产,而随着技术水平的不断提升,目前已经可以对8大类30个牌号以上产品进行生产。

最后,烧结钕铁硼永磁材料的产品形状、精度以及尺寸范围得到了明显扩宽与提高。在2000年以前,我国所生产的磁体形状以及尺寸等相对比较有限,往往只能对一些形状简单和尺寸较大的永磁体进行生产,而在2000年以后,永磁材料的生产尺寸已经得到了明显增大,同时还可以对厚度 0.4mm、外径 1.0mm、内径 0.25mm的微型磁体进行生产[2]。

二、烧结钕铁硼永磁材料技术创新

从最初发现烧结钕铁硼永磁材料,到实现产业化,仅仅只花费了一年半左右时间,这主要是因为在对烧结钕铁硼永磁材料进行研制时,对钐-钴永磁材料的工艺和设备进行了沿用,而此种设备和工艺在许多国家都相对比较成熟,许多单位和技术人员都掌握了这种工艺与设备的具体应用。针对烧结钕铁硼永磁材料的技术创新进行分析,其具体体现在成分变化、冶炼与铸锭技术改进、破碎与制粉技术进步、磁场取向和压型技术创新等方面。首先,烧结钕铁硼永磁材料的成分变化。近些年来,通过对相关技术进行应用,烧结钕铁硼永磁材料的成分也得到了调整,具体变化为,稀土总量有所下降,与基体相成分十分接近,且重稀土金属Tb、Dy的含量明显减少。同时取代铁的金属元素,也有了明显减少或者不添加。其次,烧结钕铁硼永磁材料冶炼和铸锭技术的改进。现如今,傳统小容量真空感应冶炼率逐渐被淘汰,人们对大容量真空感应炉进行了使用。同时,还将大铸锭技术逐渐转变为SC技术。再次,烧结钕铁硼永磁材料破碎和制粉技术进步。现如今,在进行破碎和制粉等工艺时,HD、JM有效取代了颚式破碎机、球磨机以及盘磨机等。最后,烧结钕铁硼永磁材料取向和压型技术创新。粉末磁场取向的相关取向磁场在开始时相对较低,而后逐渐提高,现在最高已经可以达到2000-2400KA/m。而在压型方面,我国主要对二步压制成型技术,在进行取向时,主要对小压力垂直模压成型进行采用,最后则对准等静压成型进行应用[3]。

结束语:

综上所述,烧结钕铁硼永磁材料在我国乃至全球范围内都具有十分重要的作用,对此,相关研究人员需要进一步加大研究力度,掌握烧结钕铁硼永磁材料的具体性能,对这一永磁材料的应用进行创新,从而提高材料研究水平。

参考文献:

[1]张宏达.烧结钕铁硼永磁材料电火花线切割高效低损切割研究[J].粘接,2020,43(09):161-163+168.

[2]师大伟.烧结钕铁硼稀土永磁材料局部退磁行为研究[J].福建冶金,2019,48(06):20-22.

[3]王志远.低成本制造48M烧结钕铁硼永磁材料的配分与工艺研究[J].稀有金属与硬质合金,2017,45(06):38-40+47.

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