燒結(jié)磁鋼簡介

sintered magnetic steel

采用粉末冶金方法生產(chǎn)的一種硬磁材料。

性能略低于鑄造磁鋼，但生產(chǎn)工藝簡單，容易加工，主要用作小型或異型磁鋼零件。

原料采用鐵粉、鐵鋁合金粉、鎳粉、鈷粉或銅粉，用粉末冶金法制備。

磁鋼術(shù)語定義

主要磁性能：

包括永磁材料的剩磁（Br），磁極化強度矯頑力（內(nèi)稟矯頑力）（Hcj）磁感應(yīng)強度矯頑力（Hcb）,最大磁能積（（BH）max）

輔助磁性能：

包括永磁材料的相對回復(fù)磁導率（μrec）、剩磁溫度系數(shù)（α（Br））、磁極化強度矯頑力溫度系數(shù)（α（Hcj））、居里溫度（Tc）

磁鋼分類牌號

材料分類：

燒結(jié)釹鐵硼永磁材料按磁極化強度矯頑力大小分為低矯頑力N，中等矯頑力M，高矯頑力H，特高矯頑力SH，超高矯頑力UH，極高矯頑力EH六類產(chǎn)品

牌號：

每類產(chǎn)品按最大磁能積大小劃分若干個牌號

N35—N52,N35M—N50M，N30H—N48H,N30SH—N45SH，N28UH—N35UH,N28EH—N35EH

數(shù)字牌號：

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

字符牌號：

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

牌號示例：NdFeb380/80表示（BH）max為366~398kj/m,Hcj為800KA/MR的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料。

磁鋼化學成分

釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物RE2FE14B為基礎(chǔ)的永磁材料。主要成分為稀土（RE）、鐵（FE）、硼（B）。其中稀土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，使的化合物具有高飽和磁化強度，高的單軸各向異性和高的居里溫度。

磁鋼制造工藝

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中壓制成壓胚，壓胚在惰性氣體或真空中燒結(jié)達到致密化，為了提高磁體的矯頑力，通常需要進行時效熱處理。

磁鋼材料應(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、電力機械、醫(yī)療器械、玩具、包裝、五金機械、航天航空等領(lǐng)域，較常見的有永磁電機、揚聲器、磁選機、計算機磁盤驅(qū)動器、磁共振成像設(shè)備儀表等。

而近幾年來，釹鐵硼磁鋼作為節(jié)能環(huán)保的朝陽產(chǎn)業(yè)，已廣泛用于信息技術(shù)、汽車、核磁共振、風力發(fā)電和電機等領(lǐng)域，預(yù)計未來3-5年的復(fù)合增長率在20%左右。由于中國具有明顯的資源、成本和市場優(yōu)勢，世界釹鐵硼產(chǎn)業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移，2005年中國釹鐵硼產(chǎn)量己經(jīng)占到全球產(chǎn)量的70%以上。

釹鐵硼磁鋼分燒結(jié)釹鐵硼與粘接釹鐵硼兩種。

磁鋼最原始的定義即是鋁鎳鈷合金(磁鋼在英文中AlNiCo即鋁鎳鈷的縮寫)，磁鋼是由幾種硬的強金屬，如鐵與鋁、鎳、鈷等合成，有時是銅、鈮、鉭合成，用來制作超硬度永磁合金（Any of several hard, strong alloys of iron, aluminum, nickel, cobalt and sometimes copper, niobium, or tantalum, used to make strong permanent magnets.）。其金屬成分的構(gòu)成不同，磁性能不同，從而用途也不同，主要用于各種傳感器、儀表、電子、機電、醫(yī)療、教學、汽車、航空、軍事技術(shù)等領(lǐng)域。鋁鎳鈷磁鋼是最古老的一種磁鋼, 被人們稱為天然磁體, 雖然他最古老, 但他出色的對高溫的適應(yīng)性, 使其至今仍是最重要的磁鋼之一.鋁鎳鈷可以在500℃以上的高溫下正常工作, 這是他最大的特點, 另外抗腐蝕性能也比其他的磁體強。

鋁鎳鈷合金（Alnico）是一種鐵合金，除了鐵以外，還添加了鋁（Al）、鎳（Ni）、鈷（Co）以及少量其他增強磁性能的成分。鋁鎳鈷合金具有高矯頑性（coercivity），是很適合為永久磁鐵的材料。鋁鎳鈷合金堅硬易脆，無法冷加工（cold work），必需用鑄造或者燒結(jié)（Sintering）處理制成。

舉一個中間性質(zhì)的各向異性鑄造鋁鎳鈷合金例子，Alnico-6的成分為8% Al、16% Ni、24% Co、3% Cu、1% Ti，其它都是Fe。Alnico-6的最大磁能積（BHmax）為3.9百萬高斯-奧斯特（megagauss-oersted，MGOe），矯頑性為780 oersted ，居里溫度為860 °C，最高工作溫度為525 °C。[20]

于1931年，日本材料專家Mishima發(fā)現(xiàn)了一種特定成分的鋁鎳鈷合金（58% Fe，30%Ni，12%Al），其矯頑性極高，是那時期最好的磁性鋼的兩倍。[21]