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第一代稀土永磁材料-稀土催化材料厂家
  发布者:admin 发布时间:2017-2-13 阅读:1876

稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料(稀土催化材料)。

     稀土永磁分钐钴(SmCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)永磁体。其中SmCo磁体的磁能积在15--30MGOe之间,NdFeB系磁体的磁能积在27--50MGOe之间,被称为“永磁王”,是目前磁性最高的永磁材料。钐钴永磁体,尽管其磁性能优异,但含有储量稀少的稀土金属钐和钴稀缺、昂贵的战略金属钴,因此,它的发展受到了很大的限制。我国稀土永磁行业的发展始于60年代末,当时的主导产品是钐-钴永磁,钐-钴永磁体世界销售量为630吨,我国为90.5吨(包括SmCo磁粉),主要用于军工技术。

 接下来稀土抛光粉来为大家讲述——第一代稀土永磁材料  

        稀土原子与钴原子按1:5组成的化合物为基相的稀土永磁合金。简称为RCo5,是第一代稀土永磁合金。RCo5化合物具有CaCu5型六方晶结构(如图中所示),空间群为Pb/mmm,稀土原子占据a晶位,Co原子占据c和g晶位。大多数RCo5化合物都具有很高的磁晶各向异性,高的饱和磁化强度和高的居里温度,表1示出了某些RCo5化合物在室温下的基本磁性。以SmCo5为例,其磁晶各向异性常数K1=11~20×106J/m3 ,各向异性场HA=20~35MA/m,饱和磁化强度μ0 MS=1.14T,居里温度Tc=1000K(727℃),因而是理想的永磁材料。

分类        

      1:5型稀土钴永磁合金包括以下几种:(1)SmCo5永磁合金。是使用最多的一种合金,它有极高各向异性场和内禀矫顽力HCJ=1200~2400kA/m;商品的磁能积为(BH)max=130~180kJ/m3。有良好的温度特性。(2)(Sm,Pr)Co5永磁合金。这种合金是用镨取代SmCo5合金中部分钐而得到的,目的是提高合金的最大磁能积。因为PrCo5的饱和磁化强度理论值高于SmCo5的,但是镨的加入降低了各向异性场,因此合金的矫顽力低于SmCo5,而且磁体的长时间稳定性也不如SmCo5。(3)MMCo5永磁合金。“MM”是富铈的混合稀土金属的简写。采用混合稀土主要是为了降低成本,但磁性也随之下降,而且合金的居里温度降低(丁。一500~C),易于氧化,温度稳定性不好。(4)(Sm,HRE)Co5永磁合金。这类合金是用钆、镝、钬和铒等重稀土元素(缩写为HRE)取代SmCo5中部分钐,目的是改善磁体的温度稳定性,降低剩磁B,的温度系数。调整Sm~HRE的比例,可使Br的温度系数为零,甚至为正。但磁性下降,而且成本高得多。(5)R(CoCuFe)5~7(R=Sm,Ce)永磁合金。这类合金是在RCo5合金基础上用铁和铜取代部分钴,最大磁能积略低,但矫顽力低许多,它是以RCo5为基相,含有R(CuFe)5相沉淀硬化的多相结构。低矫顽力的合金易于磁化,所需磁化场不像SmCo5的那样高,这在某些特殊应用场合是非常有用的。      一般认为RCo5单相合金的磁硬化机制是反磁化畴的形核与长大。而R(CoCuFe)5~7多相结构合金的磁硬化机制是阻碍畴壁位移的钉扎。

 生产工艺  

    1:5型稀土永磁合金主要采用粉末冶金工艺液相烧结技术制造。例如SmCo5磁体,在熔炼前配制两种成分的原料:一种是基相,按32%~33%钐+68%~67%钴;另一种是液相,按60%钐+40%钴配比。两种原料分别进行熔炼并浇注成锭。然后,将两种钢锭按36%~37%钐+64%~63%钴配置在一起,经在保护介质中研磨,得到3~5μm的粉末。也可以利用还原扩散工艺直接从氧化钐和金属钴粉制取两种合金粉末,然后混合在一起。最后,再经过磁场中成形和烧结处理,得到烧结磁体。中国颁布的国家标准(GB4180--84)中对1:5型稀土钴永磁合金的牌号和磁性做了规定。

应用     

       RCo5永磁体虽有很高的磁性和居里温度,但在加热时,其内禀矫顽力比剩磁降低的速度要快得多,如SmCo5磁体的磁性在475℃附近降低到接近于零,SmCo5磁体的使用温度上限为250℃左右。这类磁体含有大量的钐、镨(或铈)及钴,成本昂贵,且机械强度和加工性也较差。因此,限制了其应用范围的扩大,只在一些特殊要求的电讯器件、电子钟表、微波器件和测量仪表中使用。很多应用场合已被2:17型稀土钴永磁合金和钕铁硼永磁合金代替。

 
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