什么是钕铁硼材料？分类有哪些？应用一览

2022-10-17 15:13:32 作者：2200 3862

1.钕铁硼材料

钕铁硼(NdFeB)材料是一种Fe基磁性材料，主要由钕铁硼(Nd2Fe14B)按一定比例组成的四方晶体结构，其中Fe元素约占总质量的三分之二，Nd元素约占总量的三分之一，而B等含量最少，约占1%。

钕铁硼材料是一种质地较硬的脆性材料，密度低，但力学性能高，制作成本低于其他稀土永磁材料。目前，根据市场占有率横向对比三代稀土永磁材料，钕铁硼永磁材料的市场占有率及年产量最高，仅低于更加廉价的铁氧体永磁材料。

钕铁硼材料

2.钕铁硼材料分类

按生产工艺划分，钕铁硼永磁材料可分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼。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。

(1)烧结钕铁硼

烧结钕铁硼是当代强磁，它不仅具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积、高性能价格比等优异特性，且易加工成各种形状尺寸，特别适用于高功率、高磁场领域以及小型化、轻型化的各种换代产品。

烧结钕铁硼磁体主要应用于汽车(电力驱动、电动助力转向及传感器等)、风力发电、信息产业(硬盘驱动器、光盘驱动器)、消费电子(手机、数码相机)、家用电器(变频空调、冰箱和洗衣机)、电梯直线电机、核磁共振成像仪等，在以机器人为代表的智能制造、智能驾驶、智能服务等方面的应用则方兴未艾。

(2)粘结钕铁硼

粘结钕铁硼是用快淬纳米晶钕铁硼磁粉以高分子聚合物(热固化环氧树脂、热塑性工程塑料等)为粘结剂结合而成的新型复合永磁材料和器件，具有极高的尺寸精度，磁性均匀性和一致性好，可以制成在烧结钕铁硼磁体上难以实现的复杂形状，并易于同其他金属或塑料零部件一体化成形。粘结钕铁硼磁体还有充磁方式多样、涡流损耗低和耐腐蚀性强等特点。

粘结钕铁硼磁体主要应用于信息技术产业如计算机硬盘和光盘驱动器主轴电机、打印机/复印机电机和磁辊，以及变频节能家电和消费电子的驱动和控制元器件等，在新能源汽车的微特电机和传感器上的应用正逐渐成为新兴的主流市场。

3.钕铁硼材料制备工艺

由于NdFeB材料由稀土材料粉碎后混合过渡材料制成，一般采用粉末冶金工艺制备，主要工艺包括烧结工艺、粘结工艺和热压工艺三种。

(1)烧结型永磁材料：烧结工艺多用于制造一些粉末组成的磁性材料。采用粉末冶金工艺，将稀土胚料先烧制并熔炼成合金后，粉碎成直径约3-4 μm的球状粉末，在模具中压缩成形，再进行烧结制成钕铁硼材料，但整个烧结流程较复杂，设备较多，生产成本较高。

(2)粘结型永磁材料：粘结工艺是一种将定量目标磁体粉末和其他材料混合粉末中添加粘结剂，按照设计的比例混合，在模型中压制或挤压成型的工艺。通过粘结成型制备的NdFeB材料优点有：①材料属于硬质合金，可变形量小;②产品的形状可根据需要自由设计，且尺寸可实现精准控制;③磁体整体具有均匀的磁性能;④不含中重稀土，单位成本较低，经济效益高;⑤可以实现大批量自动化生产。但因粘结剂的加入使得磁性能有所降低，且使用温度受限于粘合剂的耐高温性能。

(3)热压型永磁材料：热压工艺将材料是直接用高温热压的方式制备，首先按要求配制稀土材料的粉末，先热压成形，然后快速淬火，再将其破碎成直径相似的固体颗粒粉末，将粉末在适当温度下，压制成坯。在热压过程中，适当改变温度，并重新施加一定压力，可将各向同性磁体毛坯经热流变产生各向异性，获得各向异性磁体。热压NdFeB永磁材料具有致密度高、磁性能优秀、取向度好、密度高和高耐热性等优点。目前国外仅有日本大同精密(Daido)、美国通用电气和欧洲达美三家公司掌握热压生产工艺。

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