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稀土术语(五):稀土功能材料(1)稀土永磁材料

分类:稀土知识

稀土永磁材料

稀土永磁体

以稀土和过渡族元素为主的合金,经过一定工艺制成的、具有较高矫顽力(通常大于10000/米)的磁性材料。主要包括钐钴磁体和钕铁硼磁体。

 

烧结稀土永磁体

采用粉末冶金工艺,稀土永磁合金经过制粉、成型、烧结和热处理工艺制备的永磁体。

 

SmCo5型烧结永磁体

钐和钴以1 :5的原子比组成的,具有CaCu5型晶体结构的金属间化合物。以1 :5型金属间化合物为基的,主要成分为钐和钴的烧结永磁体。

 

Sm2Co17型烧结永磁体

2 :17型化合物为基的钐钴的烧结永磁体。

 

2:17Sm-Fe-N永磁体

N原子引入到Sm2Fe17化合物中,合成的一系列具有优异内禀磁性能的Sm2Fe17Nx间隙化合物。0<x32:17Sm-Fe-N永磁材料只适合于制造粘结磁体。

 

1:12型稀土Fe系永磁材料

N原子引入到Nd1Fe12-xMx化合物中,合成的一系列具有优异内禀磁性能的Nd1Fe12Nx间隙化合物。1<x21:12Nd-Fe-N永磁材料只适合于制造粘结磁体。

 

烧结钕铁硼永磁体

以具有四方晶体结构的Nd2Fe14B金属间化合物为主的烧结永磁体。

 

粘结稀土永磁体

稀土永磁粉末与粘结剂(包括有机粘结剂和低熔点金属)经混合、成型、固化制成的永磁体。主要包括钐钴粘结永磁体、钕铁硼粘结永磁体、Sm-Fe-N粘结永磁体和Nd-Fe-N粘结永磁体。

 

粘结钐钴永磁体

钐钴磁粉与粘结剂(包括有机粘结剂和低熔点金属)经混合、成型、固化制成的磁体。

 

粘结钕铁硼永磁体

以钕铁硼磁性粉末与粘结剂混合成型的Nd-Fe-B粘结永磁体。

 

粘结Sm-Fe-N永磁体

Sm2Fe17Nx化合物粉末与粘结剂混合成型制备的粘结永磁体。

 

Nd-Fe-N型粘接永磁体

Nd1Fe12-yM12-yNx化合物磁性粉末与粘结剂混合成型制备的粘结永磁体。

 

快淬磁粉

通常指由快淬工艺制取的快速凝固磁性粉末,其材料结构为微晶状。

 

各向同性磁粉

粉末颗粒具有磁各向同性特点的磁性粉末。通常的制备方法有快淬法、熔抽法、雾化法、氢裂法等。

 

各向异性磁粉

粉末颗粒具有磁各向异性特点的磁性粉末。其制备方法:经快淬或熔抽工艺制得的各向同性NdFeB急冷鳞片,再通过热挤压或热等静压取得各向同性致密磁体,通过墩压得到各向异性磁体(亦可直接将磁粉包覆后热轧成各向异性磁体),磁体经磨或氢破碎可制成各向异性磁粉,也可通过氢裂法直接制得各向异性磁粉。

粉末颗粒具有磁各向异性特点的磁性粉末。其制备方法:经快淬或氢处理可制成各向异性磁粉。

热压稀土永磁体

采用低温、短时热压工艺,稀土永磁合金磁粉经过热压成型制备的永磁体。

 

热压Nd-Fe-B磁体

Nd-Fe-B磁粉经过热压成型制备的磁体。

 

热压各向异性永磁体

稀土永磁合金磁粉经过热压/热流变制备的永磁体。

 

热压各向同性永磁体

稀土永磁合金磁粉经过热压成型制备的永磁体。

 

饱和磁化强度

磁性材料在外加磁场被磁化时所能达到的最大磁化强度。它决定于组成材料的磁性原子数、原子磁矩和温度。

 

居里温度

铁磁体内铁磁性和亚铁磁性转变为顺磁性的临界温度。

 

磁各向异性

磁各向异性是指物质的磁性随方向而变的现象。主要表现为弱磁体的磁化率及铁磁体的磁化曲线随磁化方向而变。铁磁体的磁各向异性尤为突出,是铁磁体的基本磁性之一,表示饱和(或自发)磁化在不同晶体方向时自由能密度不同。磁各向异性来源于磁晶体的各向异性。

 

磁晶各向异性常数

磁晶各向异性的大小用磁晶各向异性常数K来衡量。对于立方晶体,磁晶各向异性常数可以这样定义:单位体积的铁磁单晶体沿[111]轴与沿[100]轴饱和磁化所需要的能量差。

 

磁晶各向异性能

通常最容易磁化的晶轴方向称为易磁化方向,所在的轴称为易磁化轴;与之相反的是难磁化方向和难磁化轴。晶体在磁化过程中沿不同晶轴方向所增加的自由能不同,通常沿易磁化轴方向最小,沿难磁化轴方向最大。我们称这种与磁化方向有关的自由能为磁晶各向异性能。

 

磁晶各向异性场

磁晶各向异性场是一种等效场,其含义是当磁化强度矢量偏离易磁化轴方向时好像受到沿易磁化轴方向的一个磁场作用,使它恢复到易磁化轴方向。

 

稀土永磁材料的自旋再取向

当稀土永磁材料的磁晶各向异性常数(参见7.1.21)随温度或成分变化时,其易磁化方向也可随之变化,这种现象称为稀土永磁材料的自旋再取向。

 

退磁因子

如果磁性材料在外加磁场中被均匀磁化,内部由其自身产生的退磁场Hd将和材料的磁化强度M成正比,即可以表示成如下形式:Hd=-NM 式中,N是比例系数,称为退磁因子,其数值和材料的几何形状有关。负号表示在材料内部HdM两者的方向相反。

 

剩磁

永磁体经磁化至技术饱和,并并去掉外磁场后。在磁化方向保留的MrBr简称为剩磁。Mr称为剩余磁化强度.Br称为剩余磁感应强度。

 

矫顽力(HcbHcj)

铁磁体磁化到饱和以后,使它的磁化强度或磁感应强度降低到零所需要的反向磁场称为矫顽力,分别记作Hcj;和Hcb 前者又称为内禀矫顽力,后者称为磁感矫顽力。单位:安(培)每米,符号为A/m

 

剩磁温度系数

温度每改变1℃时,磁体的开路剩磁可逆改变的百分率。α称为BrT0~T温度范围的平均可逆温度系数。

 

矫顽力温度系数

温度每改变1℃时,磁体的矫顽力改变的百分率。

 

磁能积

在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁通密度B与对应的磁场强度H的乘积,是单位体积永磁体产生的外磁场中储存的总能量的量度。单位:千焦每立方米,符号为kJ/m3

在退磁曲线上得到的磁能积最大值称最大磁能积(BH)max

 

高性能Nd-Fe-B永磁体

      Nd-Fe-B磁体的综合性能指标:(BH)max (MGOe) + Hcj (kOe) 60

 

超高性能Nd-Fe-B永磁体  Ultra high performance Nd-Fe-B magnets

      Nd-Fe-B磁体的综合性能指标:(BH)max (MGOe) + Hcj (kOe) 70

 

耐高温稀土永磁体

能够在较高的温度下(例如200℃以上)长时间工作,而不会失去磁性的稀土永磁体,如2:17Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体。

 

高强韧性稀土永磁体

稀土永磁体的断裂韧性值KIC显著高于普通稀土永磁体的磁体,也称高强韧度磁体,例如高强韧性烧结钕铁硼磁体的KIC5MPa.m1/2;高强韧性烧结钐钴磁体的KIC5MPa.m1/2

 

抗冲击稀土永磁体

稀土永磁体的冲击强度值显著高于普通稀土永磁体的磁体,较优异的抗冲击磁体的冲击强度a能达到28 kJ/m2

 

高耐蚀稀土永磁体

是和同种性能(指磁能积、矫顽力、剩磁相同)永磁材料一样的磁体,就是耐蚀性能明显优于相同性能的磁体,这种磁体是通过成分和微结构调控来决定的。

 

高电阻率稀土永磁体

通过掺杂绝缘材料,使稀土永磁体的电阻率明显提高,通常在1个数量级以上的磁体。

 

长寿命稀土永磁体

是和同种性能(指磁能积、矫顽力、剩磁相同)永磁材料一样的磁体,就是使用寿命比相同性能的磁体要长,这种磁体是通过成分和微结构调控来决定的。

 

速凝铸片

永磁合金钢液浇注到旋转的水冷铜金属辊而迅速凝固形成的薄片,厚度一般约0.20.5mm

 

稀土永磁铸片

稀土永磁合金钢液浇注到旋转的水冷铜金属辊而迅速凝固形成的薄片。

 

合金氢爆处理

稀土永磁合金吸氢后,因晶格膨胀导致合金破裂和粉化,得到一定粒度的合金粉末的过程。

 

氢破碎磁粉

采用氢爆处理工艺,稀土永磁合金经过吸氢破碎、脱氢处理制备的磁性粉末。

 

单合金粉

金属间化合物含量不需用添加其它合金粉调整,直接可用于(细粉)或只需经磨细(粗粉)就可以制造烧结或粘结磁体的永磁合金粉。

 

富稀土相合金粉

双合金工艺中作为晶界相添加的合金粉,是富稀土(RE)的,并含有Co、Al、Cu、Ga、V、Ti等的一种或两种以上的微量元素。

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