钕铁硼磁性材料

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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。