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          稀土術語(五):稀土功能材料(1)稀土永磁材料

          分類:稀土知識

          稀土永磁材料

          稀土永磁體

          以稀土和過渡族元素為主的合金,經過一定工藝制成的、具有較高矯頑力(通常大于10000/米)的磁性材料。主要包括釤鈷磁體和釹鐵硼磁體。

           

          燒結稀土永磁體

          采用粉末冶金工藝,稀土永磁合金經過制粉、成型、燒結和熱處理工藝制備的永磁體。

           

          SmCo5型燒結永磁體

          釤和鈷以1 :5的原子比組成的,具有CaCu5型晶體結構的金屬間化合物。以1 :5型金屬間化合物為基的,主要成分為釤和鈷的燒結永磁體。

           

          Sm2Co17型燒結永磁體

          2 :17型化合物為基的釤鈷的燒結永磁體。

           

          2:17Sm-Fe-N永磁體

          N原子引入到Sm2Fe17化合物中,合成的一系列具有優異內稟磁性能的Sm2Fe17Nx間隙化合物。0<x3。2:17Sm-Fe-N永磁材料只適合于制造粘結磁體。

           

          1:12型稀土Fe系永磁材料

          N原子引入到Nd1Fe12-xMx化合物中,合成的一系列具有優異內稟磁性能的Nd1Fe12Nx間隙化合物。1<x2。1:12Nd-Fe-N永磁材料只適合于制造粘結磁體。

           

          燒結釹鐵硼永磁體

          以具有四方晶體結構的Nd2Fe14B金屬間化合物為主的燒結永磁體。

           

          粘結稀土永磁體

          稀土永磁粉末與粘結劑(包括有機粘結劑和低熔點金屬)經混合、成型、固化制成的永磁體。主要包括釤鈷粘結永磁體、釹鐵硼粘結永磁體、Sm-Fe-N粘結永磁體和Nd-Fe-N粘結永磁體。

           

          粘結釤鈷永磁體

          釤鈷磁粉與粘結劑(包括有機粘結劑和低熔點金屬)經混合、成型、固化制成的磁體。

           

          粘結釹鐵硼永磁體

          以釹鐵硼磁性粉末與粘結劑混合成型的Nd-Fe-B粘結永磁體。

           

          粘結Sm-Fe-N永磁體

          Sm2Fe17Nx化合物粉末與粘結劑混合成型制備的粘結永磁體。

           

          Nd-Fe-N型粘接永磁體

          Nd1Fe12-yM12-yNx化合物磁性粉末與粘結劑混合成型制備的粘結永磁體。

           

          快淬磁粉

          通常指由快淬工藝制取的快速凝固磁性粉末,其材料結構為微晶狀。

           

          各向同性磁粉

          粉末顆粒具有磁各向同性特點的磁性粉末。通常的制備方法有快淬法、熔抽法、霧化法、氫裂法等。

           

          各向異性磁粉

          粉末顆粒具有磁各向異性特點的磁性粉末。其制備方法:經快淬或熔抽工藝制得的各向同性NdFeB急冷鱗片,再通過熱擠壓或熱等靜壓取得各向同性致密磁體,通過墩壓得到各向異性磁體(亦可直接將磁粉包覆后熱軋成各向異性磁體),磁體經磨或氫破碎可制成各向異性磁粉,也可通過氫裂法直接制得各向異性磁粉。

          粉末顆粒具有磁各向異性特點的磁性粉末。其制備方法:經快淬或氫處理可制成各向異性磁粉。

          熱壓稀土永磁體

          采用低溫、短時熱壓工藝,稀土永磁合金磁粉經過熱壓成型制備的永磁體。

           

          熱壓Nd-Fe-B磁體

          Nd-Fe-B磁粉經過熱壓成型制備的磁體。

           

          熱壓各向異性永磁體

          稀土永磁合金磁粉經過熱壓/熱流變制備的永磁體。

           

          熱壓各向同性永磁體

          稀土永磁合金磁粉經過熱壓成型制備的永磁體。

           

          飽和磁化強度

          磁性材料在外加磁場被磁化時所能達到的最大磁化強度。它決定于組成材料的磁性原子數、原子磁矩和溫度。

           

          居里溫度

          鐵磁體內鐵磁性和亞鐵磁性轉變為順磁性的臨界溫度。

           

          磁各向異性

          磁各向異性是指物質的磁性隨方向而變的現象。主要表現為弱磁體的磁化率及鐵磁體的磁化曲線隨磁化方向而變。鐵磁體的磁各向異性尤為突出,是鐵磁體的基本磁性之一,表示飽和(或自發)磁化在不同晶體方向時自由能密度不同。磁各向異性來源于磁晶體的各向異性。

           

          磁晶各向異性常數

          磁晶各向異性的大小用磁晶各向異性常數K來衡量。對于立方晶體,磁晶各向異性常數可以這樣定義:單位體積的鐵磁單晶體沿[111]軸與沿[100]軸飽和磁化所需要的能量差。

           

          磁晶各向異性能

          通常最容易磁化的晶軸方向稱為易磁化方向,所在的軸稱為易磁化軸;與之相反的是難磁化方向和難磁化軸。晶體在磁化過程中沿不同晶軸方向所增加的自由能不同,通常沿易磁化軸方向最小,沿難磁化軸方向最大。我們稱這種與磁化方向有關的自由能為磁晶各向異性能。

           

          磁晶各向異性場

          磁晶各向異性場是一種等效場,其含義是當磁化強度矢量偏離易磁化軸方向時好像受到沿易磁化軸方向的一個磁場作用,使它恢復到易磁化軸方向。

           

          稀土永磁材料的自旋再取向

          當稀土永磁材料的磁晶各向異性常數(參見7.1.21)隨溫度或成分變化時,其易磁化方向也可隨之變化,這種現象稱為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場中被均勻磁化,內部由其自身產生的退磁場Hd將和材料的磁化強度M成正比,即可以表示成如下形式:Hd=-NM 式中,N是比例系數,稱為退磁因子,其數值和材料的幾何形狀有關。負號表示在材料內部HdM兩者的方向相反。

           

          剩磁

          永磁體經磁化至技術飽和,并并去掉外磁場后。在磁化方向保留的MrBr簡稱為剩磁。Mr稱為剩余磁化強度.Br稱為剩余磁感應強度。

           

          矯頑力(Hcb、Hcj)

          鐵磁體磁化到飽和以后,使它的磁化強度或磁感應強度降低到零所需要的反向磁場稱為矯頑力,分別記作Hcj;和Hcb, 前者又稱為內稟矯頑力,后者稱為磁感矯頑力。單位:安(培)每米,符號為A/m。

           

          剩磁溫度系數

          溫度每改變1℃時,磁體的開路剩磁可逆改變的百分率。α稱為BrT0~T溫度范圍的平均可逆溫度系數。

           

          矯頑力溫度系數

          溫度每改變1℃時,磁體的矯頑力改變的百分率。

           

          磁能積

          在永磁體的退磁曲線上的任意點的磁通密度B與對應的磁場強度H的乘積,是單位體積永磁體產生的外磁場中儲存的總能量的量度。單位:千焦每立方米,符號為kJ/m3。

          在退磁曲線上得到的磁能積最大值稱最大磁能積(BH)max。

           

          高性能Nd-Fe-B永磁體

                Nd-Fe-B磁體的綜合性能指標:(BH)max (MGOe) + Hcj (kOe) 60

           

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

                Nd-Fe-B磁體的綜合性能指標:(BH)max (MGOe) + Hcj (kOe) 70

           

          耐高溫稀土永磁體

          能夠在較高的溫度下(例如200℃以上)長時間工作,而不會失去磁性的稀土永磁體,如2:17Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁體。

           

          高強韌性稀土永磁體

          稀土永磁體的斷裂韌性值KIC顯著高于普通稀土永磁體的磁體,也稱高強韌度磁體,例如高強韌性燒結釹鐵硼磁體的KIC5MPa.m1/2;高強韌性燒結釤鈷磁體的KIC5MPa.m1/2。

           

          抗沖擊稀土永磁體

          稀土永磁體的沖擊強度值顯著高于普通稀土永磁體的磁體,較優異的抗沖擊磁體的沖擊強度a能達到28 kJ/m2。

           

          高耐蝕稀土永磁體

          是和同種性能(指磁能積、矯頑力、剩磁相同)永磁材料一樣的磁體,就是耐蝕性能明顯優于相同性能的磁體,這種磁體是通過成分和微結構調控來決定的。

           

          高電阻率稀土永磁體

          通過摻雜絕緣材料,使稀土永磁體的電阻率明顯提高,通常在1個數量級以上的磁體。

           

          長壽命稀土永磁體

          是和同種性能(指磁能積、矯頑力、剩磁相同)永磁材料一樣的磁體,就是使用壽命比相同性能的磁體要長,這種磁體是通過成分和微結構調控來決定的。

           

          速凝鑄片

          永磁合金鋼液澆注到旋轉的水冷銅金屬輥而迅速凝固形成的薄片,厚度一般約0.20.5mm。

           

          稀土永磁鑄片

          稀土永磁合金鋼液澆注到旋轉的水冷銅金屬輥而迅速凝固形成的薄片。

           

          合金氫爆處理

          稀土永磁合金吸氫后,因晶格膨脹導致合金破裂和粉化,得到一定粒度的合金粉末的過程。

           

          氫破碎磁粉

          采用氫爆處理工藝,稀土永磁合金經過吸氫破碎、脫氫處理制備的磁性粉末。

           

          單合金粉

          金屬間化合物含量不需用添加其它合金粉調整,直接可用于(細粉)或只需經磨細(粗粉)就可以制造燒結或粘結磁體的永磁合金粉。

           

          富稀土相合金粉

          雙合金工藝中作為晶界相添加的合金粉,是富稀土(RE)的,并含有Co、Al、Cu、Ga、V、Ti等的一種或兩種以上的微量元素。

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