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順磁性物質(zhì) 順磁性物質(zhì)沉積是什么意思( 五 )

云知道物質(zhì)


第一代釤鈷稀土永磁為 1967 年美國(guó)發(fā)明的 SmCo5 。SmCo5 具有很 高的磁晶各向異性常數(shù) ， 其理論磁能積可達(dá) 244.9 kJ/m3 。20 世紀(jì) 70 年代，SmCo5 永磁體已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化，因其含較多戰(zhàn)略金屬鈷和儲(chǔ)量 較少的稀土金屬釤，原材料價(jià)格昂貴，故發(fā)展前景受限 。
第二代釤鈷稀土永磁為 1977 年日本發(fā)明的 Sm2Co17 。Sm2Co17 在 高溫下是穩(wěn)定的 Th2Ni17 型六角結(jié)構(gòu) ， 在低溫下為 Th2Zn17 型的菱方 結(jié)構(gòu) ?；谄洫?dú)特的優(yōu)良的磁穩(wěn)定性、高溫磁性能、優(yōu)異的抗氧化及 抗腐蝕性 ， 仍被廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍工、高端電機(jī)等領(lǐng)域 。
第三代釹鐵硼永磁材料為 1983 年美國(guó)、日本發(fā)明的 Nd2Fe14B 。稀 土永磁釹鐵硼（Nd2Fe14B）合金稀土元素約占 25%-35% ， 鐵元素約 占 65%-75%，硼元素約占 1% 。釹鐵硼永磁的研發(fā)成功意義重大 ， 它 不僅具有驚人的優(yōu)異性能、創(chuàng)紀(jì)錄的高磁能積，而且它還以價(jià)格底廉、 儲(chǔ)量豐富的鐵和釹取代了昂貴的戰(zhàn)略物資鈷和資源稀缺的釤，被譽(yù)為 “現(xiàn)代永磁之王” 。

第四代稀土永磁為鐵氮合金，仍處于研發(fā)階段 。稀土鐵氮磁粉最大磁 能積是 20-40MGOe ， 高于釹鐵硼磁粉，稀土鐵氮新材料與市場(chǎng)現(xiàn)有磁 性材料釹鐵硼相比成本較低，主要原因是磁粉中稀土相對(duì)含量少，同 時(shí)無(wú)需摻雜鈷等價(jià)格昂貴的金屬 。第四代稀土永磁材料形成成熟工藝 走向?qū)嵱弥辽龠€需幾十年 。
釹鐵硼永磁可分為燒結(jié)釹鐵硼、粘結(jié)釹鐵硼和熱壓釹鐵硼三種
燒結(jié)釹鐵硼是釹鐵硼中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最為廣泛的產(chǎn)品 。燒結(jié)釹鐵硼 永磁材料采用的是粉末冶金工藝 ， 熔煉后的合金制成粉末并在磁場(chǎng)中 壓制成壓胚，壓胚在惰性氣體或真空中燒結(jié)達(dá)到致密化，為了提高磁 體的矯頑力，通常需要進(jìn)行時(shí)效熱處理 ， 再經(jīng)后加工及表面處理后獲 得成品 。目前已商業(yè)化生產(chǎn)的燒結(jié)釹鐵硼，剩磁最高可達(dá) 1.45T 以上，內(nèi)稟矯頑力最高可達(dá) 2786kA/m，工作溫度根據(jù)矯頑力的不同在 80℃- 200℃之間 。
粘結(jié)釹鐵硼是將永磁體粉碎后與粘接劑混合，在磁場(chǎng)中壓制成型，它 有著成本低、尺寸精度高、形狀自由度大、機(jī)械強(qiáng)度好、比重輕等優(yōu) 點(diǎn) 。粘結(jié)釹鐵硼磁體由于大量加入了粘接劑，其密度一般只有理論上 的 80%，因此在磁性能上弱于燒結(jié)釹鐵硼 。粘結(jié)釹鐵硼是各向同性磁 體 ， 各方向磁性相同，因此方便制作多極乃至無(wú)數(shù)極的整體磁體 。
熱壓釹鐵硼在不添加重稀土元素的情況下可實(shí)現(xiàn)與燒結(jié)釹鐵硼相近的 磁性能，具有致密高、取向度高、耐腐蝕性好、矯頑力高等優(yōu)點(diǎn) ， 但 機(jī)械性能不好，且由于專利壟斷，加工成本較高 。由于成型技術(shù)工藝 限制 ， 應(yīng)用范圍受到一定限制，目前主要用于汽車 EPS 電機(jī)等領(lǐng)域 。
高性能釹鐵硼的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋傳統(tǒng)和新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電、電子設(shè)備、 空調(diào)家電等 。根據(jù)規(guī)定 ， 內(nèi)稟矯頑力（Hcj）和最大磁能積（(BH)max）之 和大于 60 的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料定義為高性能釹鐵硼 。低端釹鐵硼主要應(yīng) 用于磁吸附、磁選、電動(dòng)自行車、箱包扣、門扣、玩具等領(lǐng)域 。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車的三大核心部件之一，稀土永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有 盡可能寬廣的弱磁調(diào)速范圍、高功率密度比、高效率、高可靠性等優(yōu) 勢(shì)，能夠有效地降低新能源汽車的重量和提高其效率，需求剛性強(qiáng) 。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為永磁直驅(qū)式、半直驅(qū)式和雙饋異步式，其中永磁直驅(qū) 式和半直驅(qū)式使用高性能釹鐵硼磁鋼 。預(yù)計(jì)未來(lái)永磁直驅(qū)電機(jī)滲透率 逐年提升，將持續(xù)帶動(dòng)風(fēng)電領(lǐng)域?qū)τ诟叨蒜S鐵硼永磁材料的消耗 。

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