永磁鐵氧體是以sro或bao及fe2o3為原料,通過陶瓷工藝預燒、破碎、制粉、壓制成型、燒結和磨加工制造而成,具有寬磁滯回線、高矯頑力、高剩磁,一經磁化即能保持恒定磁性的功能性材料。按生產工藝不同,將永磁鐵氧體分為燒結和粘結兩種,其中燒結又分為干壓成型和濕壓成型,粘結分為擠出成型、壓制成型和注射成型。由粘結鐵氧體料粉與合成橡膠復合而制成的具有柔軟性、彈性及可扭曲的磁體又被稱做橡膠磁。根據成型時是否外加磁場則分為各向同性永磁體和各向-永磁體。
當前的時代是電子時代,沒有永磁鐵氧體就沒有電子工業,永磁鐵氧體作為電子工業的一種基礎功能材料,已經滲透到人類生產、生活的各個領域。在汽車、摩托車、電視機、音響、計算機、通信終端機、-儀器等方面獲得了廣泛的應用,它是能源開發的一個重要方面。無論從資源的角度,還是從能源和應用的角度來看,永磁鐵氧體發展的前景都十分廣闊的,其需要量也與日俱增。我國1995年永磁鐵氧體需求量4.5萬噸(預燒料5萬噸左右),1997年需求量6-7萬噸(預燒料7-8萬噸),2000年需求量15萬噸(預燒料18萬噸)“八五”期間,我國永磁鐵氧體生產總量己逐漸取代“永磁王國”日本,排位-位。
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鐵磁性
鐵磁性,是指一種材料的磁性狀態,具有自發性的磁化現象。各材料中以鐵比較廣為人知,故名之。
某些材料在外部磁場的作用下得而磁化后,即使外部磁場消失,依然能保持其磁化的狀態而具有磁性,即所謂自發性的磁化現象。所有的永磁鐵均具有鐵磁性或亞鐵磁性。
基本上鐵磁性這個概念包括任何在沒有外部磁場時顯示磁性的物質。至今依然有人這樣使用這個概念。但是通過對不同顯示磁性物質及其磁性的更深刻認識,學者們對這個概念做了更-的定義。一個物質的原胞中所有的磁性離子均指向它的磁性方向時才被稱為是鐵磁性的。若只有部分離子的磁場指向其磁性方向,則稱為亞鐵磁性。若其磁性離子所指的方向正好相互抵消盡管所有的磁性離子只指向兩個正好相反的方向則被稱為反鐵磁性。
物質的磁性現象存在一個臨界溫度,在此溫度下才會發生。對于鐵磁性和亞鐵磁性物質,此溫度被稱為居里溫度; 對于反鐵磁性物質,此溫度被稱為尼爾溫度。
有人認為磁鐵與鐵磁性物質之間的吸引作用是人類比較早對磁性的認識。
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釹鐵硼磁鐵作為第三代稀土永磁材料,釹鐵硼具有原材料豐富、價格低廉以及高剩磁br和高磁能積bh)m的特點,在許多技術領域中已成為重要的組元,如計算機技術、信息技術、航空航天技術、交通運輸汽車技術等,尤其是混合動力汽車hev)、電動汽車ev)用的各種電機對釹鐵硼的需求量較大。然而三元系燒結釹鐵硼的矯頑力hcu.偏低,溫度穩定性差的缺點-了它的應用。
目前企業廣泛采用且行之有效的方法是直接添加重稀土dy或tb替代部分nd以提高磁體的磁晶各向-場ha來提高磁體矯頑力。由于重稀土元素的原子磁矩與鐵的原子磁矩是反鐵磁性耦合,在矯頑力隨重稀土添加量增加而提高的同時,磁體的剩磁也會急劇降低。另一方面,重稀土dy或tb的價格昂貴,因此制備既具有高矯頑力又不含tb少含dy的釹鐵硼磁體成為亟待解決的問題。
為解決這一問題,人們進行了廣泛深入的研究。ndfeb磁體的矯頑力屬于形核機制,反磁化疇一般容易在晶界區域形核,因此提高矯頑力的重點在于-晶界相結構與性能。近期發展的雙相工藝就是通過直接添加液相來改變晶界相的成分與性能。該方法分別配制富重稀土的輔相和高能積的主相,將兩種合金粉末按照配比混合后成型。然而,采用該工藝制備的磁體均勻性較差,原因在于含有重稀土的富稀土相是作為液相使用,兩種粉末難以達到理想均勻的混合狀態。2009年日本的dsli等人采用還原擴散方法將dy2o3或dyf3與cah2混合粉末涂覆在磁體的表面,然后將磁體真空加熱至1073?1273k,保溫0.5?池。結果是讓dy擴散至晶界相,在不降低剩磁的情況下,提高矯頑力40%。然而,該方法適用的磁體尺寸僅有3.0x3.0x2.8mm3,無法滿足工業生產需求。
國內比較新研制成功一種無tb少dy的高矯頑力磁體及制備方法,通過主相晶粒表層和晶界相重組,-其結構與性能。測試結果表明,與傳統技術制備的同等性能燒結ndfeb永磁體相比,采用技術制備的磁體可使重稀土的添加量由原來占稀土總量的16%?降至6%?14%,同時還添加一定量的ho、er等使dy的用量減少到5%?12%,提高了稀土資源的利用率和磁體的-。
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