钕铁硼

钕铁硼

钕、铁、硼形成的四方晶系晶体
钕磁铁(Neodymium magnet)也称为钕铁硼磁铁(NdFeB magnet),是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶体。于1982年,住友特殊金属的佐川真人发现钕磁铁。这种磁铁的磁能积(BHmax)大于钐钴磁铁,是当时全世界磁能积最大的物质。后来,住友特殊金属成功发展粉末冶金法(powder metallurgy process),通用汽车公司成功发展旋喷熔炼法(melt-spinning process),能够制备钕铁硼磁铁。这种磁铁是现今磁性仅次于绝对零度钬磁铁的永久磁铁,也是最常使用的稀土磁铁。钕铁硼磁铁被广泛地应用于电子产品,例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等。[1]
  • 中文名:钕铁硼
  • 外文名:
  • 用途:
  • 分类:
  • 别称:钕铁硼磁铁
  • 类别:磁性材料
  • 化学式:Nd2Fe14B

简介

钕磁铁(Neodymium magnet)也称为钕铁硼磁铁(NdFeB magnet),是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶体。于1982年,住友特殊金属的佐川真人发现钕磁铁。这种磁铁的磁能积(BHmax)大于钐钴磁铁,是当时全世界磁能积最大的物质。后来,住友特殊金属成功发展粉末冶金法(powder metallurgy process),通用汽车公司成功发展旋喷熔炼法(melt-spinning process),能够制备钕铁硼磁铁。这种磁铁是现今磁性仅次于绝对零度钬磁铁的永久磁铁,也是最常使用的稀土磁铁。钕铁硼磁铁被广泛地应用于电子产品,例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等。

为了避免腐蚀的损害,使用时需要在永磁材料表面做保护处理,例如用金、镍、锌、锡进行电镀,以及表面喷涂环氧树脂等。

分类

钕铁硼分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两种,粘结钕铁硼各个方向都有磁性,耐腐蚀;而烧结钕铁硼因易腐蚀,表面需镀层,一般有镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等。而烧结钕铁硼一般分轴向充磁与径向充磁,根据所需要的工作面来定。

钕铁硼表面处理:

随着烧结钕铁硼日本,德国,欧盟等在专利技术的解冻,我国各大烧结厂家的协同努力,烧结钕铁硼产品品位大幅提高.作为高科技应用领域的对其综合性能的不断提高,对其烧结钕铁硼表面处理的要求也大幅提高,传统的处理方法已经无法满足产业链进步的要求.电子科大,川大,交大,瑞仕莱斯等科研院校,从微观分子结构入手,从本质上完善表面处理的原理和工业应用工艺的开发,经过4年的努力并取得了关键技术的突破.纳米(3010)螯合薄膜无镀层处理,该技术是原创性技术工艺,纳米膜层含有的活性基团具有很强的耐湿气,氧气,氯离子(Cl),二氧化碳(co2)等.耐腐蚀和有机树脂的黏合能力性能大幅提高.其优异的表面物理化学性能对应用领域将产生重大影响.

2013年12月,该处理工艺经川大,中科院系统检测 .其耐腐蚀性能满足在海洋气候条件使用20-30年,可广泛用于海基风力发电.表面黏结力20Mpa以上,可广泛用于永磁高速电机,特种电机,电动汽车电机,特高压,高压直流供电系统,快速充电系统,航空航天军工等领域。

常见表面处理方法:

1,纳米(Royce3010)螯合薄膜无镀层处理;(3010是指膜层含3个以上三个以上活性螯合基团,膜层厚度10纳米);

2,磷化;

3,电镀;

4,电泳;

5,真空气相沉积;

6,化学镀;

7,有机喷塑;

应用

烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能,广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域,较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。

纳米(Royce3010)螯合薄膜无镀层处理可以满足在海洋气候条件使用20-30年,可广泛用于海基风力发电.表面黏结力20Mpa以上,可用广泛于永磁高速电机,特种电机,电动汽车电机,特高压,高压直流供电系统,快速充电系统,航空航天军工等领域。

化学成分

钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。主要成分为稀土元素钕 (Nd)、铁(Fe)、硼(B)。其中稀土元素主要为钕(Nd),为了获得不同性能可用部分镝(Dy)、镨(Pr)等其他稀土金属替代,铁也可被钴(Co)、铝(Al)等其他金属部分替代,硼的含量较小,但却对形成四方晶体结构金属间化合物起着重要作用,使得化合物具有高饱和磁化强度,高的单轴各向异性和高的居里温度。

第三代稀土永磁钕铁硼是当代磁体中性能最强的永磁体,它的主要原料有 稀土金属钕29%-32.5% 金属元素铁 63.95-68.65% 非金属元素硼1.1-1.2% 添加镝0.6-8% 铌0.3-0.5% 铝0.3-0.5% 铜0.05-0.15%等元素 。

辨别

1.通常和一个相同规格的磁铁放在一个可以吸附的平面上,如:贴片、刀片、铁门等,用手感来辨别磁力的大小

2.用电子秤:磁力弱的磁铁一般和他的密度有关系,密度小的话磁力也相对比较小,重量重的话磁力相对比较大,相反重量轻磁力就小如果对磁铁要求比较高就需要仪器的测试了。

产品介绍

每类产品按最大磁能积大小划分若干个牌号

钕铁硼磁性材料牌号有:N35—N52,35M—50M,30H—48H,30SH—45SH,28UH—35UH,28EH—35EH。

牌号示例:048021表示(BH)max为366~398kj/m3,Hcj为800KA/m的烧结钕铁硼永磁材料。

烧结钕铁硼永磁材料的牌号由主称和2种磁特性三部分组成,第一部分为主称,由钕元素的化学符号ND,铁元素的化学符号FE和硼元素的化学符号B组成,第二部分为线前的数字,是材料最大磁能积(BH)max的标称值(单位为kj/m3),第三部分为斜线后的数字,磁极化强度矫顽力值(单位为KA/m)的十分之一,数值采用四舍五入取整。

牌号示例:NdFeb380/800表示(BH)max为366~398kj/m3,Hcj为800KA/MR的烧结钕铁硼永磁材料。

钕铁硼表面处理:

1,磷化;

2,无机盐钝化;

3,电镀;

4,电泳;

5,真空沉积;

应用

烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能,广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域,较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。

居里温度

铁氧体的居里温度为 465℃,

钕铁硼的居里温度为 320℃-460°C,

铝镍钴的居里温 度为 800℃,

钐钴的居里温度在 700——800℃

铁铬钴居里温度是680度

牌号

剩磁感应强度

矫顽力

内禀矫顽力

最大磁能积

最高工作温度

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)

工艺流程

工艺流程:配料 → 熔炼制锭/甩带→ 制粉 → 压型 → 烧结回火 → 磁性检测 → 磨加工 → 销切加工 → 电镀 → 成品。 其中配料是基础,烧结回火是关键。

钕铁硼磁铁毛坯生产工具和性能检测工具:有熔炼炉、甩带炉、鄂破机、气流磨、压制成型机、真空封装机、等静压机、烧结炉、热处理真空炉、磁性能测试仪、高斯计。

钕铁硼磁铁机加工工具:无心磨,滚圆机,双端磨,平磨,切片机,双面磨,线切割,台钻,异形磨等。

发展历史

钕铁硼,也称为钕铁硼磁铁(NdFeB magnet),是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶体。于1982年由日本住友特殊金属的佐川真人(Masato Sagawa)发现钕磁铁。这磁铁的磁能积(BHmax)大于钐钴磁铁,是全世界那时磁能积最大的物质。后来,住友特殊金属发展成功粉末冶金法(powder metallurgy process)。通用汽车公司发展成功旋喷熔炼法(melt-spinning process),能够制备钕铁硼磁铁。这磁铁是现今磁性最强的永久磁铁,也是最常使用的稀土磁铁。

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