钕鐵硼

钕鐵硼

钕、鐵、硼形成的四方晶系晶體
钕磁鐵(Neodymium magnet)也稱為钕鐵硼磁鐵(NdFeB magnet),是由钕、鐵、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。于1982年,住友特殊金屬的佐川真人發現钕磁鐵。這種磁鐵的磁能積(BHmax)大于钐钴磁鐵,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),能夠制備钕鐵硼磁鐵。這種磁鐵是現今磁性僅次于絕對零度钬磁鐵的永久磁鐵,也是最常使用的稀土磁鐵。钕鐵硼磁鐵被廣泛地應用于電子産品,例如硬盤、手機、耳機以及用電池供電的工具等。[1]
  • 中文名:钕鐵硼
  • 外文名:
  • 用途:
  • 分類:
  • 别稱:钕鐵硼磁鐵
  • 類别:磁性材料
  • 化學式:Nd2Fe14B

簡介

钕磁鐵(Neodymium magnet)也稱為钕鐵硼磁鐵(NdFeB magnet),是由钕、鐵、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。于1982年,住友特殊金屬的佐川真人發現钕磁鐵。這種磁鐵的磁能積(BHmax)大于钐钴磁鐵,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),能夠制備钕鐵硼磁鐵。這種磁鐵是現今磁性僅次于絕對零度钬磁鐵的永久磁鐵,也是最常使用的稀土磁鐵。钕鐵硼磁鐵被廣泛地應用于電子産品,例如硬盤、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,例如用金、鎳、鋅、錫進行電鍍,以及表面噴塗環氧樹脂等。

分類

钕鐵硼分為燒結钕鐵硼和粘結钕鐵硼兩種,粘結钕鐵硼各個方向都有磁性,耐腐蝕;而燒結钕鐵硼因易腐蝕,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。而燒結钕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。

钕鐵硼表面處理:

随着燒結钕鐵硼日本,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,燒結钕鐵硼産品品位大幅提高.作為高科技應用領域的對其綜合性能的不斷提高,對其燒結钕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産業鍊進步的要求.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應用工藝的開發,經過4年的努力并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應用領域将産生重大影響.

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,可廣泛用于海基風力發電.表面黏結力20Mpa以上,可廣泛用于永磁高速電機,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;

應用

燒結钕鐵硼永磁材料具有優異的磁性能,廣泛應用于電子、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、計算機磁盤驅動器、磁共振成像設備儀表等。

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,可廣泛用于海基風力發電.表面黏結力20Mpa以上,可用廣泛于永磁高速電機,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

钕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钕 (Nd)、鐵(Fe)、硼(B)。其中稀土元素主要為钕(Nd),為了獲得不同性能可用部分镝(Dy)、镨(Pr)等其他稀土金屬替代,鐵也可被钴(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着重要作用,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裡溫度。

第三代稀土永磁钕鐵硼是當代磁體中性能最強的永磁體,它的主要原料有 稀土金屬钕29%-32.5% 金屬元素鐵 63.95-68.65% 非金屬元素硼1.1-1.2% 添加镝0.6-8% 铌0.3-0.5% 鋁0.3-0.5% 銅0.05-0.15%等元素 。

辨别

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,用手感來辨别磁力的大小

2.用電子秤:磁力弱的磁鐵一般和他的密度有關系,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。

産品介紹

每類産品按最大磁能積大小劃分若幹個牌号

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

牌号示例:048021表示(BH)max為366~398kj/m3,Hcj為800KA/m的燒結钕鐵硼永磁材料。

燒結钕鐵硼永磁材料的牌号由主稱和2種磁特性三部分組成,第一部分為主稱,由钕元素的化學符号ND,鐵元素的化學符号FE和硼元素的化學符号B組成,第二部分為線前的數字,是材料最大磁能積(BH)max的标稱值(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,數值采用四舍五入取整。

牌号示例:NdFeb380/800表示(BH)max為366~398kj/m3,Hcj為800KA/MR的燒結钕鐵硼永磁材料。

钕鐵硼表面處理:

1,磷化;

2,無機鹽鈍化;

3,電鍍;

4,電泳;

5,真空沉積;

應用

燒結钕鐵硼永磁材料具有優異的磁性能,廣泛應用于電子、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、計算機磁盤驅動器、磁共振成像設備儀表等。

居裡溫度

鐵氧體的居裡溫度為 465℃,

钕鐵硼的居裡溫度為 320℃-460°C,

鋁鎳钴的居裡溫 度為 800℃,

钐钴的居裡溫度在 700——800℃

鐵鉻钴居裡溫度是680度

牌号

剩磁感應強度

矯頑力

内禀矯頑力

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 → 熔煉制錠/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。

钕鐵硼磁鐵毛坯生産工具和性能檢測工具:有熔煉爐、甩帶爐、鄂破機、氣流磨、壓制成型機、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。

钕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。

發展曆史

钕鐵硼,也稱為钕鐵硼磁鐵(NdFeB magnet),是由钕、鐵、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶體。于1982年由日本住友特殊金屬的佐川真人(Masato Sagawa)發現钕磁鐵。這磁鐵的磁能積(BHmax)大于钐钴磁鐵,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),能夠制備钕鐵硼磁鐵。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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