* 金属材料 原料：天然矿物质、金属及合金 工艺：火法冶金、湿法冶金、电冶金、粉末冶金、单晶生产 产品：金属及合金、单晶
* 陶瓷材料 原料：无机化合物 工艺：成型烧结、熔融固化、单晶生产 产品：普通陶瓷、新型陶瓷
* 高分子材料 原料：有机化合物 工艺：高温、高压精馏、蒸馏、聚合反应、化学反应 产品：高分子材料
-- 铸造类（Al-Ni-Co 铝镍钴） -- 铁氧体（Br-Ferrite，Sr-Ferrite） -- 稀土永磁（SmCo5、Sm2Co7、Nd2Fe14B） -- 其他
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磁性材料分类
?制约永磁材料的因素： -- 原材料资源 -- 磁性能的优劣 -- 价格高低
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稀土永磁材料概况
? 50年代末 -60年代初 ---研发阶段 -- 1959 年BH（Max ）<1 -- 第一代稀土永磁材料： 钆钴GdCo5
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钕铁硼永磁材料制造工艺
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钕铁硼永磁材料制造工艺
NdFeB是按一定配比将金属钕、铁硼合金和为某种目的有意添加的金属料加 入真空感应炉，在氩气保护下熔炼成NdFeB合金
工作温度 小于80度 小于100度 小于120度 小于150度 小于180度 小于200度
矫顽力Hcj Hcj>12KOe Hcj>14KOe Hcj>17KOe Hcj>20KOe Hcj>25KOe Hcj>30KOe
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稀土永磁材料的特性、主要参数
解除外部磁场的时 候，残留在永磁材 料上的磁场称为剩 磁（Br）
为完全去除永磁材 料上的剩磁，施加 的外部反向磁场的 大小称之为矫顽力 （Hcj）
由外部磁场的强度与永磁材料被磁化的强度构成一个闭合循环曲线。
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牌号表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ13
钕铁硼永磁材料制造工艺
稀土永磁材料的制备首先需获得具 有特定化学成分和结晶组织的合金 铸锭。
NdFeB是按一定配比将金属钕、铁 硼合金和为某种目的有意添加的金 属料加入真空感应炉，在氩气保护 下熔炼成NdFeB合金。
? 1966年 YCo5永磁体（钇姑）：很强的矫顽力 ? 1967年 世界上第一种稀土永磁体 SmCo5 （钐钴）
Br=2.8KOe 、Hcj=2.6KOe 、BH(Max)=1.2 ? 1967年 采用粉末冶金工艺 --〉SmCo5（钐钴）
Br=5.1KOe 、Hcj=3.2KOe 、BH(Max)=5.1 ? 1968年 采用等静压工艺 --〉SmCo5 （钐钴）
贸易部
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目录
? 材料科学技术概要 ? 磁性材料分类 ? 稀土永磁材料概况 ? 钕铁硼永磁材料的特性、主要参数 ? 钕铁硼永磁材料制造工艺 ? 钕铁硼永磁材料的应用
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材料科学技术概要
? 材料科学技术是以材料为对象，从事材料本质的发现、分 析及研究材料结构与性能的学科
? 材料的定义：人类社会所能接受的、经济地制造有用器件 的物质
? 物理性能
Sm-Co(1:5)
Sm-Co(2:17)
Nd-Fe-B
Al-Ni-Co Fe1 -O-Mo
Tc（居里温度） 720 820 310 800 450
D（密度） 8.4 8.4 7.5 7.3 5.0
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稀土永磁材料的特性、主要参数
?钕铁硼稀土永磁材料温度特性
N-x N-xM N-xH N-xSH N-xUH N-xEH
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稀土永磁材料概况
? 第一代稀土永磁材料：1959年-1977年 ? 第二代稀土永磁材料：1977年-1983年（Sm(Co、Cu、Fe）7.2
不易氧化、密度高、价格高 ? 第三代稀土永磁材料：1983年-至今（ Nd2Fe14B）
易氧化、优越的产品性能、低成本 （Nd、Tb、Dy、Pr）2（Co、Cu、Ca、Al、Nb、Fe）14B
? 然后将粗粉细磨至约 5微米左右的磁粉，目前大规模生产采用气 流磨或搅拌磨制粉，实验研究采用气流磨或小型气流磨制粉。
? 将磁粉在磁场条件下取向并压制成型，或在等静压机中进一步 压实。
? 压坯的烧结和回火在真空烧结炉内于氩气保护下进行。 ? 用该工艺制备各项异性烧结磁体，其中铸锭组织、制粉、磁场
成型、烧结及回火等工艺的工艺参数对磁体的磁性能有十分重 要的影响。 ? 烧结磁体经过机加工与表面处理，可制成所需形状的永磁体。
使合金更加致密 BH(Max)=18.5 ? 1970年 工艺成熟 居里温度高、工作温度高 ? 1971年 （PrSm）Co5 BH(Max)=23
（Mm0.5Sm0.5 ）Co5 <混合稀土 > BH(Max)=20 ? 1972年 利用还原扩散法 --〉（Mo0.5Sm0.5 ）Co5 BH(Max)=26 ? 1973年 采用单晶工艺 ? 1977年 小岛小组（日本） Sm2Co17 BH(Max)=32 ? 1983年 左川真人 (日本) Nd2Fe14B BH(Max)=36
? 物质的结构：固态（晶体、非晶体)
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磁性材料分类
? 铁磁性物质：如果有一种物质具有自发磁矩，即在无外加磁场的情况下仍有 磁矩，称该物质为铁磁性物质。
? 常见的铁磁性元素：Fe、Co、Ni、稀土族元素（57-70） ? 铁磁性物质的特点：
很容易磁化； 磁化强度和外加磁场不是线性关系； 磁化强度与温度有关；当T=Tc（居里温度）时铁磁性消失 ? 磁性材料的分类 软磁材料（矫顽力约0.01Oe） 半硬磁材料（矫顽力0.01-10000Oe） 硬磁材料（矫顽力10000Oe以上）
将熔融的合金液浇注至水冷铜模中 冷却，得到合金铸锭。
为提高磁性能，也可以对铸锭进行 高温等温退火均匀化处理，以减少 铸锭中析出的阿尔法铁，提高主磁 性相Nd2Fe14B的体积分数。
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钕铁硼永磁材料制造工艺
? 烧结磁体的制备主要采用传统的粉末冶金工艺。将铸锭破碎至 一定粒度（小于 3mm），并用机械法或氢碎法（ HD法）制备粗 粉。
? 材料工程：控制材料的结构、性能、形状 ? 材料工程的思路
1.依据工程构件的行为，确定所需材料的性能。 2.依据性能要求，确定所需材料的结构。 3.制定材料工艺，获得所需材料的结构。 4.采用必要设备，保证工艺的实施。 ? 材料的分类：金属材料、陶瓷材料、高分子材料
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材料科学技术概要
? 金属材料：结构材料（力学性能）、功能材料（物理性能） ? 材料的生产方法与工艺