[科普中國]-釹鐵硼

釹磁鐵（Neodymium magnet）也稱為釹鐵硼磁鐵（NdFeB magnet），是由釹、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(fā)現(xiàn)釹磁鐵。這種磁鐵的磁能積（BHmax）大于釤鈷磁鐵，是當(dāng)時(shí)全世界磁能積最大的物質(zhì)。后來，住友特殊金屬成功發(fā)展粉末冶金法（powder metallurgy process），通用汽車公司成功發(fā)展旋噴熔煉法（melt-spinning process），能夠制備釹鐵硼磁鐵。這種磁鐵是現(xiàn)今磁性最強(qiáng)的永久磁鐵，也是最常使用的稀土磁鐵。釹鐵硼磁鐵被廣泛地應(yīng)用于電子產(chǎn)品，例如硬盤、手機(jī)、耳機(jī)以及用電池供電的工具等。

簡介釹磁鐵（Neodymium magnet）也稱為釹鐵硼磁鐵（NdFeB magnet），是由釹、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(fā)現(xiàn)釹磁鐵。這種磁鐵的磁能積（BHmax）大于釤鈷磁鐵，是當(dāng)時(shí)全世界磁能積最大的物質(zhì)。后來，住友特殊金屬成功發(fā)展粉末冶金法（powder metallurgy process），通用汽車公司成功發(fā)展旋噴熔煉法（melt-spinning process），能夠制備釹鐵硼磁鐵。這種磁鐵是現(xiàn)今磁性最強(qiáng)的永久磁鐵，也是最常使用的稀土磁鐵。釹鐵硼磁鐵被廣泛地應(yīng)用于電子產(chǎn)品，例如硬盤、手機(jī)、耳機(jī)以及用電池供電的工具等。

為了避免腐蝕的損害，使用時(shí)需要在永磁材料表面做保護(hù)處理，例如用金、鎳、鋅、錫進(jìn)行電鍍，以及表面噴涂環(huán)氧樹脂等。

分類釹鐵硼分為燒結(jié)釹鐵硼和粘結(jié)釹鐵硼兩種，粘結(jié)釹鐵硼各個(gè)方向都有磁性，耐腐蝕；而燒結(jié)釹鐵硼因易腐蝕，表面需鍍層，一般有鍍鋅、鎳、環(huán)保鋅、環(huán)保鎳、鎳銅鎳、環(huán)保鎳銅鎳等。而燒結(jié)釹鐵硼一般分軸向充磁與徑向充磁，根據(jù)所需要的工作面來定。

釹鐵硼表面處理：

隨著燒結(jié)釹鐵硼日本,德國,歐盟等在專利技術(shù)的解凍,我國各大燒結(jié)廠家的協(xié)同努力,燒結(jié)釹鐵硼產(chǎn)品品位大幅提高.作為高科技應(yīng)用領(lǐng)域的對其綜合性能的不斷提高,對其燒結(jié)釹鐵硼表面處理的要求也大幅提高,傳統(tǒng)的處理方法已經(jīng)無法滿足產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)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(jié)構(gòu)入手,從本質(zhì)上完善表面處理的原理和工業(yè)應(yīng)用工藝的開發(fā),經(jīng)過4年的努力并取得了關(guān)鍵技術(shù)的突破.納米(3010)螯合薄膜無鍍層處理，該技術(shù)是原創(chuàng)性技術(shù)工藝,納米膜層含有的活性基團(tuán)具有很強(qiáng)的耐濕氣,氧氣,氯離子(Cl),二氧化碳(co2)等.耐腐蝕和有機(jī)樹脂的黏合能力性能大幅提高.其優(yōu)異的表面物理化學(xué)性能對應(yīng)用領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生重大影響.

2013年12月,該處理工藝經(jīng)川大,中科院系統(tǒng)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?；L(fēng)力發(fā)電.表面黏結(jié)力20Mpa以上，可廣泛用于永磁高速電機(jī),特種電機(jī)，電動(dòng)汽車電機(jī),特高壓,高壓直流供電系統(tǒng),快速充電系統(tǒng),航空航天軍工等領(lǐng)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(gè)以上三個(gè)以上活性螯合基團(tuán),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(xué)鍍；

7,有機(jī)噴塑；1

應(yīng)用燒結(jié)釹鐵硼永磁材料具有優(yōu)異的磁性能，廣泛應(yīng)用于電子、電力機(jī)械、醫(yī)療器械、玩具、包裝、五金機(jī)械、航天航空等領(lǐng)域，較常見的有永磁電機(jī)、揚(yáng)聲器、磁選機(jī)、計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁共振成像設(shè)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(fēng)力發(fā)電.表面黏結(jié)力20Mpa以上，可用廣泛于永磁高速電機(jī),特種電機(jī)，電動(dòng)汽車電機(jī),特高壓,高壓直流供電系統(tǒng),快速充電系統(tǒng),航空航天軍工等領(lǐng)域。1

化學(xué)成分釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物Nd2Fe14B為基礎(chǔ)的永磁材料。主要成分為稀土元素釹 (Nd）、鐵（Fe）、硼（B）。其中稀土元素主要為釹（Nd），為了獲得不同性能可用部分鏑（Dy）、鐠（Pr）等其他稀土金屬替代，鐵也可被鈷（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(jié)構(gòu)金屬間化合物起著重要作用，使得化合物具有高飽和磁化強(qiáng)度，高的單軸各向異性和高的居里溫度。

第三代稀土永磁釹鐵硼是當(dāng)代磁體中性能最強(qiáng)的永磁體，它的主要原料有 稀土金屬釹29%-32.5% 金屬元素鐵 63.95-68.65% 非金屬元素硼1.1-1.2% 添加鏑0.6-8% 鈮0.3-0.5% 鋁0.3-0.5% 銅0.05-0.15%等元素 。

辨別1.通常和一個(gè)相同規(guī)格的磁鐵放在一個(gè)可以吸附的平面上，如：貼片、刀片、鐵門等，用手感來辨別磁力的大小

2.用電子秤：磁力弱的磁鐵一般和他的密度有關(guān)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。1

概述每類產(chǎn)品按最大磁能積大小劃分若干個(gè)牌號(hào)

釹鐵硼磁性材料牌號(hào)有：N35—N52,35M—50M，30H—48H,30SH—45SH，28UH—35UH,28EH—35EH。

牌號(hào)示例：048021表示（BH）max為366~398kj/m3，Hcj為800KA/m的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料。

燒結(jié)釹鐵硼永磁材料的牌號(hào)由主稱和2種磁特性三部分組成，第一部分為主稱，由釹元素的化學(xué)符號(hào)ND，鐵元素的化學(xué)符號(hào)FE和硼元素的化學(xué)符號(hào)B組成，第二部分為線前的數(shù)字，是材料最大磁能積（BH）max的標(biāo)稱值（單位為kj/m3），第三部分為斜線后的數(shù)字，磁極化強(qiáng)度矯頑力值（單位為KA/m）的十分之一，數(shù)值采用四舍五入取整。

牌號(hào)示例：NdFeb380/800表示（BH）max為366~398kj/m3,Hcj為800KA/MR的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料。

釹鐵硼表面處理：

1，磷化；

2，無機(jī)鹽鈍化；

3，電鍍；

4，電泳；

5，真空沉積；

應(yīng)用燒結(jié)釹鐵硼永磁材料具有優(yōu)異的磁性能，廣泛應(yīng)用于電子、電力機(jī)械、醫(yī)療器械、玩具、包裝、五金機(jī)械、航天航空等領(lǐng)域，較常見的有永磁電機(jī)、揚(yáng)聲器、磁選機(jī)、計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁共振成像設(shè)備儀表等。

居里溫度鐵氧體的居里溫度為 465℃,

釹鐵硼的居里溫度為 320℃-460°C,

鋁鎳鈷的居里溫 度為 800℃,

釤鈷的居里溫度在 700——800℃

鐵鉻鈷居里溫度是680度

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工藝流程工藝流程：配料 → 熔煉制錠/甩帶→ 制粉 → 壓型 → 燒結(jié)回火 → 磁性檢測 → 磨加工 → 銷切加工 → 電鍍 → 成品。 其中配料是基礎(chǔ)，燒結(jié)回火是關(guān)鍵。

釹鐵硼磁鐵毛坯生產(chǎn)工具和性能檢測工具：有熔煉爐、甩帶爐、鄂破機(jī)、氣流磨、壓制成型機(jī)、真空封裝機(jī)、等靜壓機(jī)、燒結(jié)爐、熱處理真空爐、磁性能測試儀、高斯計(jì)。

釹鐵硼磁鐵機(jī)加工工具：無心磨，滾圓機(jī)，雙端磨，平磨，切片機(jī)，雙面磨，線切割，臺(tái)鉆，異形磨等。1

發(fā)展歷史釹鐵硼，也稱為釹鐵硼磁鐵（NdFeB magnet），是由釹、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(fā)現(xiàn)釹磁鐵。這磁鐵的磁能積（BHmax）大于釤鈷磁鐵，是全世界那時(shí)磁能積最大的物質(zhì)。后來，住友特殊金屬發(fā)展成功粉末冶金法（powder metallurgy process）。通用汽車公司發(fā)展成功旋噴熔煉法（melt-spinning process），能夠制備釹鐵硼磁鐵。這磁鐵是現(xiàn)今磁性最強(qiáng)的永久磁鐵，也是最常使用的稀土磁鐵。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

尹維龍 - 副教授 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)