稀土永磁材料在永磁电机中的应用_郑大伟_朱明刚_郑立允_李卫
稀土永磁材料的研究与应用
稀土永磁材料的研究与应用杨玉梅/文【摘要】作为稀土最重要的应用领域之一，稀土永磁材料是支撑现代社会的重要基础功能材料。
近年来，稀土永磁材料发展迅速，已经成为新一代的高效环保材料，被广泛应用于多种领域中，如信息通讯、消费电子、节能家电、风力发电、新能源汽车、人工智能及航空航天等许多领域，已经成为生产和生活中不可或缺的重要功能材料。
本文将着重探讨稀土永磁材料的技术研究与其产业化应用。
【关键词】稀土永磁材料；研究；应用稀土永磁材料应用日益广泛，已成为现代文明社会发展水平的重要标志，对于“中国制造2025”的成功实施，起到重要支撑作用。
在目前已探明的稀土储量中，我国储量居世界第一，号称稀土王国。
这为今后我国大力发展稀土永磁产业打下了坚实的基础。
稀土永磁材料的出现对推动工业进步，特别是电机工业、办公自动化等起到了积极的作用。
[1]1.稀土永磁材料的发展稀土永磁材料是一类以稀土金属元素RE（Sm、Nd、Pr等）和过渡族金属元素TM（Fe、Co等）所形成的金属间化合物为基础的永磁材料，利用稀土-过渡族金属间化合物发展的稀土永磁材料具有优异的永磁性能，是当前矫顽力最高、磁能积最大的一类永磁材料。
[2]20世纪40年代末出现了AlNiCo 永磁，50年代诞生了铁氧体永磁，60年代研制出了第一代稀土永磁SmCo5，70年代开发成功第二代稀土永磁Sm2Co17，1983年日本住友特殊金属的佐川真人和美国通用汽车公司各自研发出钕铁硼永磁NdFeB，为第三代稀土永磁材料。
第三代稀土永磁材料-钕铁硼（NdFeB）永磁材料因其优异的综合磁性能，广泛应用于计算机、通讯信息、医疗、交通、音响设备办公自动化与家电等各种支柱产业与高新技术产业。
自本世纪以来，全球钕铁硼产业在中国的带动下持续放量增长。
2002～2017十五年期间，我国和全球烧结钕铁硼产量的年平均增长率分别为17.8%和14.5%，粘结钕铁硼产量的年平均增长率分别为10.1%和5.6%。
稀土材料在电动机中的应用前景
稀土材料在电动机中的应用前景嘿，朋友们！咱们今天来聊聊一个挺有意思的话题——稀土材料在电动机中的应用前景。
先给大家讲讲我前段时间的一次经历。
那天我去一家工厂参观，正好看到工人们在组装电动机。
那场景，真是让我印象深刻！各种零件摆放得整整齐齐，工人们熟练地操作着工具，而我特别留意了那些电动机的核心部件。
要说这电动机啊，它可是现代工业和生活中不可或缺的一部分。
从咱们家里的电风扇、洗衣机，到工厂里的大型机械，都离不开电动机的驱动。
而稀土材料在电动机中的应用，那可真是给电动机的性能带来了质的飞跃。
稀土材料具有独特的磁性能，比如钕铁硼永磁材料，那磁力可是相当强大。
把它用在电动机里，能大大提高电动机的效率和功率密度。
这意味着什么呢？简单来说，就是同样大小的电动机，用了稀土材料能输出更大的功率，而且还更节能！想象一下，一台小小的电动机就能带动更重的负载，这得多厉害啊。
就拿电动汽车来说吧，以前电动汽车的续航里程总是让人头疼，可现在有了稀土材料加持的电动机，续航里程大大增加了。
这对于那些担心电动汽车跑不远的朋友们来说，绝对是个好消息。
而且，稀土电动机启动速度快，反应灵敏，让电动汽车的加速性能也变得更出色。
一脚电门下去，那种推背感，简直爽歪歪！再说说咱们常见的家用电器。
像空调，如果采用了稀土电动机，不仅制冷制热效果更好，还能更安静地运行。
晚上开着空调睡觉，再也不用担心被电机的嗡嗡声吵得睡不着啦。
还有工厂里的那些大型设备，用了稀土电动机后，不仅生产效率提高了，维护成本也降低了。
以前可能隔三差五就得修修机器，现在可好，长时间稳定运行，老板们心里都乐开了花。
不过呢，稀土材料在电动机中的应用也不是一帆风顺的。
稀土资源相对稀缺，价格有时候波动也比较大，这给生产厂家带来了一定的成本压力。
而且，稀土材料的加工和应用技术也还有待进一步提高。
但我相信，随着科技的不断进步，这些问题都会逐步得到解决。
未来，稀土材料在电动机中的应用一定会越来越广泛。
高电阻率稀土永磁材料研究进展
研究现状ꎬ 并展望了高电阻率复合磁体的发展前景ꎮ
关键词: 稀土永磁材料ꎻ 电阻率ꎻ 最大磁能积ꎻ 掺杂ꎻ 绝缘磁体ꎻ 液相化学包覆 中图分类号: ＴＭ２７３ 文献标识码: Ａ 文章编号: １６７４－３９６２(２的关键组 成部分ꎬ 广泛用于日新月异的信息技术、 生物医学诊疗
收稿日期: ２０１８－０８－１４ 基金项目: 国家“９７３” 资助项目( ２０１４ＣＢ６４３７０１) ꎻ 河北省自然科
学基金资助项目( Ｅ２０１７４０２０３９ꎬ Ｅ２０１７４０２１３９) 第一作者: 郑立允ꎬ 女ꎬ １９６９ 年生ꎬ 教授ꎬ 博士生导师 通讯作者: 李 卫ꎬ 男ꎬ １９５７ 年生ꎬ 中国工程院院士ꎬ
Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
ＺＨＥＮＧ Ｌｉｙｕｎ１ꎬ２ꎬ ＦＡＮＧ Ｋａｎ ２ꎬ ＬＩ Ｗｅｉ １
(１. Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１ꎬ Ｃｈｉｎａ) (２. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｈａｎｄａｎ ０５６０３８ꎬ Ｃｈｉｎａ)
摘 要: 高性能低成本稀土永磁材料是现代技术和国防尖端技术的关键组成部分ꎬ 尤其是在牵引电机和发动机等旋转电力设
备中ꎮ 但是其相当高的电导率造成服役过程中槽纹波、 逆变器等产生较大的涡流损耗ꎬ 从而导致磁体的温度升高ꎬ 甚至引起
稀土材料在磁性材料中的应用研究
稀土材料在磁性材料中的应用研究稀土材料作为一类重要的功能材料，广泛应用于磁性材料中，为其提供了独特的磁性能和物理特性。
本文将探讨稀土材料在磁性材料中的应用研究，从稀土材料的特性、磁性材料的性能以及应用案例等方面进行讨论。
一、稀土材料的特性稀土元素是指镧系元素，包括镧（La）、铈（Ce）、钕（Nd）、铽（Tb）、钆（Gd）、铒（Er）等。
稀土材料具有较高的磁矩、良好的磁特性以及丰富的能级结构，这些特性使得稀土材料在磁性材料中有独特的应用价值。
稀土材料的稀有性使其取名为稀土。
稀土材料的最主要特性之一是其具有较高的磁矩。
稀土元素的电子结构决定了其具有较高的磁性，使得其能够在磁场中具有较强的磁化能力。
此外，稀土材料还具有优异的化学稳定性、电学特性以及良好的导磁性和磁各向异性，这些特性有助于稀土材料在磁性材料中展现出优异的性能。
二、磁性材料的性能磁性材料广泛应用于电子信息、磁记录、医疗检测等领域。
磁性材料的性能主要包括饱和磁化强度、剩余磁化强度、气隙磁化强度和磁化曲线等方面。
稀土材料的应用与其提供的磁矩有关，磁矩越大，磁性材料的性能就越好。
稀土材料在磁性材料中具有的一项重要应用是提高磁性材料的磁化强度。
稀土材料的高磁矩使得磁性材料能在外部磁场的作用下迅速达到饱和磁化，从而提高了磁性材料的磁化强度。
这种提高磁化强度的能力使得稀土材料在声音传播、电动机和变压器等设备中得到广泛应用。
三、应用案例1. 磁存储稀土材料在磁存储中发挥了重要作用。
磁存储材料是用于存储和读取信息的材料，其磁性能决定了存储器的性能。
稀土材料以其高磁矩和优异的磁导性能，使得磁存储器具有更高的存储密度和更低的磁场浓度，从而提高了磁存储器的稳定性和性能。
2. 磁共振成像磁共振成像（MRI）是一种常见的医学影像技术，用于检测人体内部的病理变化。
稀土材料作为MRI对比剂被广泛应用。
稀土材料在外部磁场的作用下可以产生强磁性信号，从而提高MRI的分辨率和对比度，帮助医生更准确地诊断病情。
基于稀土的磁性材料在电动车领域的应用前景
基于稀土的磁性材料在电动车领域的应用前景在当今社会，电动车作为一种绿色、高效的交通工具，正逐渐改变着我们的出行方式。
而在电动车的发展过程中，基于稀土的磁性材料发挥着至关重要的作用。
稀土磁性材料具有独特的性能，为电动车的性能提升和广泛应用带来了广阔的前景。
稀土元素，包括镧、铈、镨、钕等，因其特殊的电子结构而具有优异的磁性能。
基于稀土的磁性材料，如钕铁硼永磁材料，具有极高的磁能积、矫顽力和剩磁，这使得它们在电动车领域有着广泛的应用。
首先，稀土磁性材料在电动车的电机中发挥着核心作用。
电机是电动车的动力源泉，其性能直接影响着车辆的加速、续航里程和最高速度。
采用稀土永磁电机的电动车，相比传统的电机，具有更高的功率密度和效率。
这意味着在相同的体积和重量下，稀土永磁电机能够输出更大的功率，从而提高车辆的加速性能和爬坡能力。
同时，高效率的电机能够减少能量的损耗，延长电动车的续航里程。
在实际应用中，稀土永磁电机的优点得到了充分体现。
以某知名品牌的电动车为例，其搭载的稀土永磁同步电机能够在瞬间爆发出强大的扭矩，使车辆从静止加速到百公里时速仅需短短几秒。
而且，在高速行驶时，电机依然能够保持较高的效率，为车辆提供稳定的动力输出。
此外，由于稀土永磁电机的体积较小、重量较轻，这为电动车的整车设计提供了更大的灵活性，可以更好地优化车辆的空间布局和重心分布，提高行驶的稳定性和操控性。
除了电机，稀土磁性材料在电动车的其他部件中也有应用。
例如，在电动助力转向系统中，稀土磁性材料制成的传感器能够精确感知驾驶员的转向意图，为车辆提供准确的转向助力。
在制动系统中，稀土磁性材料可以用于制造高性能的电磁制动器，提高制动的响应速度和可靠性。
然而，尽管基于稀土的磁性材料在电动车领域具有诸多优势，但也面临一些挑战。
稀土资源的供应和价格波动是一个重要问题。
稀土元素在全球的分布并不均匀，且开采和加工过程较为复杂，这导致稀土资源的供应存在一定的不确定性。
稀土材料在永磁电机中的应用原理
稀土材料在永磁电机中的应用原理1. 简介稀土材料是指由稀土元素组成的材料，具有独特的物理化学性质。
在永磁电机中，稀土材料被广泛应用，用于制造永磁体。
2. 永磁电机的工作原理永磁电机是一种通过磁场相互作用来实现能量转换的设备。
其基本原理是通过电流激励或通过永久磁体产生一个磁场，进而与定子磁场相互作用，产生电磁力使转子旋转。
永磁电机广泛应用于各种领域，例如电动车、风力发电等。
3. 稀土材料的特性稀土材料作为永磁电机的核心材料，具有以下特性： - 高矫顽力：稀土材料的矫顽力较高，能够在较强的磁场中保持较高的磁性。
- 高磁导率：稀土材料的磁导率较高，使得其能够产生较强的磁场，从而提高永磁电机的效率。
- 高剩磁：稀土材料具有较高的剩磁，即在磁场消失后仍保留较高的磁性。
- 耐腐蚀性好：稀土材料具有较好的耐腐蚀性，能够长期稳定地工作在恶劣环境中。
4. 稀土材料在永磁电机中的应用稀土材料在永磁电机中的应用主要体现在以下几个方面：4.1 永磁体制备稀土材料是永磁体的主要组成部分，通过特定工艺制备永磁体。
常用的稀土材料有钕铁硼（NdFeB）和钐铁氧体（SmCo）等。
通过将稀土材料与其他金属元素进行混合、烧结、磁化等工艺，制备出具有高磁性和稳定性的永磁体。
4.2 提高永磁电机效率稀土材料的高磁导率和高矫顽力能够提高永磁电机的效率。
在永磁电机中，采用稀土材料制备的永磁体能够产生较强的磁场，从而提高电机的输出功率和效率。
4.3 缩小电机体积稀土材料具有高剩磁性，能够在磁场消失后仍然保留一定的磁性。
利用稀土材料制备的永磁体能够降低电机的电磁铁尺寸，从而使得电机体积更小，更轻便。
4.4 提高工作温度稀土材料具有较好的耐腐蚀性和热稳定性，能够在较高温度下工作。
在高温环境中，永磁电机使用稀土材料制备的永磁体能够保持较高的性能，不易磁性衰减。
5. 总结稀土材料在永磁电机中的应用原理主要体现在通过制备永磁体来提高电机的效率和性能。
稀土材料在磁性材料中的应用研究
稀土材料在磁性材料中的应用研究引言磁性材料是一类具有特殊磁性性质的材料，可以应用于许多领域，如电子设备、能源、医学和环境等。
稀土材料具有独特的磁性特性，因此在磁性材料中的应用研究备受关注。
本文将探讨稀土材料在磁性材料中的应用，并讨论其潜在的未来发展。
稀土材料的基本特性稀土材料是指由稀土元素构成的材料，稀土元素是指周期表中的镧系元素。
稀土材料具有一些独特的特性，包括高磁感应强度、高矫顽力、高磁导率和低凝聚能。
这些特性使得稀土材料在磁性材料中具有广泛的应用前景。
稀土材料在永磁材料中的应用永磁材料是一类具有较高矫顽力和剩余磁感应强度的磁性材料。
稀土材料在永磁材料中的应用已经得到了广泛研究。
目前，最常见的永磁材料是钕铁硼磁体，由稀土钕和铁硼组成。
这种材料具有极高的磁能积和较高的居里温度，因此在电子设备、电动汽车和风力发电等领域有着广泛的应用。
除了钕铁硼磁体，其他稀土材料也被用于永磁材料中的应用研究。
例如，铽钴磁体具有较高的居里温度和优良的耐热性能，在高温环境下仍然能够保持较好的磁性能。
铽钴磁体在航空航天和军事领域有着潜在的应用价值。
稀土材料在磁记录材料中的应用磁记录材料是一类可用于磁记录和存储的材料。
稀土材料在磁记录材料中的应用也受到了广泛关注。
最常见的例子是镝铁磁体，由稀土镝和铁组成。
镝铁磁体具有高饱和磁感应强度和高矫顽力，可以在磁带和硬盘等数据存储设备中发挥重要作用。
除了镝铁磁体，其他稀土材料也被用于磁记录材料中的应用研究。
例如，铽铁石墨烯是一种具有独特结构和优良磁性能的新型磁记录材料。
它不仅具有高磁感应强度和高矫顽力，还具有较低的噪声和更高的储存密度，有望实现更高效的数据存储。
稀土材料在其他磁性材料中的应用除了永磁材料和磁记录材料，稀土材料还在其他磁性材料中发挥着重要作用。
例如，在磁体材料中，稀土材料可以增加磁体的磁导率，并改善磁体的性能。
在电感器材料中，稀土材料可以增加电感器的感应功率，并提高电感器的效率。
稀土永磁在直流无调速电机上的应用
立志当早，存高远稀土永磁在直流无调速电机上的应用电能的获取与应用是人类社会进步的重要标志，电能是现代社会不能离开的一种能量形式，无论在什么行业领域中电能应用都十分广泛。
电能的应用最为普遍的一种形式，就是把电能转化为机械能，所依靠的转换手段就是电动机的应用。
电动机把电能转换为机械能的好坏，关系到电能是否能够充分利用，关系到所驱动的设备效率和运转情况，因此人们一直在不断地开发研制符合要求的电动机。
回顾电动机的发展，从直流电动机到交流电动机人们一直在为电动机的进步而努力奋斗。
直到钕铁硼永磁体的出现，人们开始生产稀土永磁电机获得了先进材料的支持，同时也带动了相关产业产品的提高，使机电一体化达到了更新的层次。
中国运载火箭技术研究院通过多年对稀土永磁电机及控制系统的研究应用，已成功地在火箭、导弹上应用了稀土永磁电机。
本着军品立院，民品兴院的战略方针，北京万源工业公司在整体稳步发展的同时，更加注重发挥自己的科研、生产优势，不断探索、开发新的领域，把军品成熟的高新技术应用到民品工业领域中去，公司将组织强有力的科研队伍并投入大量的人力和物力，在开发稀土永磁风力发电机、轻轨用稀土永磁拖动电机和石油开采稀土永磁电机的同时，开发生产较大功率的稀土永磁直流无刷调速电机。
稀土永磁直流无刷调速电机是现代材料科学、电子电力科学及电动机控制理论相结合的产物。
稀土永磁电机是利用稀土永磁材料产生磁场，替代传统电机由电流励磁产生的磁场，使得稀土永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、损耗低、效率高，电动机的外型和尺寸可以灵活多变等显著特点，所以稀土永磁电机近几年来发展很快。
由于我国稀土资源丰富，稀土永磁在国内的飞速发展，使得稀土永磁材料的产品质量不断提高、成本价格不断降低，为制造较大功率的稀。
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体。1987 年，Sagawa 等［2］人通过加强对氧含量的控
磁 材
制，制得磁体的 （ BH） max 高 达 405 kJ / cm3 ，分 析 发 现，其名义成分为 Nd12． 8 Fe80． 7 B6． 5 ，与 Nd2 Fe14 B 相的
硼磁体，Nd 的质量分数约占 30% ；对于需要添加 Dy
电机和同步电机的优点，同时又克服了两者的缺点。 的高矫顽力钕铁硼磁体，通常 Dy 的加入量为 3% ～
郑大
稀土永磁电机的特点概括起来可以大致总结为 以下四点［7］： （ 1 ） 不需要励磁绕组，使用永 磁 体 励
伟
磁，结构简单、质量轻、运行可靠；（2） 运行效率高，
的矫顽力，这将大幅度降低 NdFeB 电机单位体积的
第三阶段：19 世纪 80 年代前期出现第三代烧 功率，此外，NdFeB 磁体容易生锈的缺点在很大程度
结钕铁硼永磁材料。烧结 NdFeB 因其极为优异的 上也限制了它在电机中的应用，为防止生锈而进行
磁性能而被 誉 为“磁 王 ”，由 于 不 含 战 略 资 源 钴，极
通同步电机的励磁绕组和集电环，结构上酷似异步
3 新工艺磁体在永磁电机中应用
电机那样简单，系统上也不像普通同步电机那样需
在烧结钕铁硼永磁体中，稀土元素含量一般占
要励磁调节系统。具有结构简单、易于维护、运行稳 30% 左右。对于不需要添加镝 Dy 的低矫顽力钕铁
定、性能优良等一系列特点。永磁电机集中了异步
了低镝磁体和铈磁体在电机中的应用。在保证电机中永磁体磁性能的前提下，不仅大大降低了电机的成本，而且
耐蚀性也有所改善，在永磁电机未来发展应用中存在巨大前景。
关键词：稀土永磁体；应用；永磁电机；低镝磁体；铈磁体
中图分类号：TM351；TM304 文献标识码：A 文章编号：1004 － 7018（2015）04 － 0081 － 04
料在永 磁
成分非常接近。2000 年，住友金属公司 Yuji Kaneko 电
展绿色环保的产品。永磁电机具有高性能、轻型化 和高效率等优势，可以替代工业电力拖动的大部分 拖动设备，大大降低了一次能源消耗，减少有害气体
等［3］人用速凝甩带、氢破和气流磨工艺成功制备出 磁能积（ BH） max 为 444 kJ / cm3 的高性能烧结 NdFeB 永磁体。2002 年，W． Ｒodewald 等［4］人用双合金法
2． 2 温度特性差
永磁电机是 19 世纪 20 年代初期出现的一种新
用于稀土永磁电机的永磁材料需要有优良的温
型电机，其发展同永磁材料的发展密切相关。永磁 度系数和较高的居里温度，而这正是 NdFeB 永磁体
电机的发展大体上可分为三个阶段。
致命的弱点。如果能突破永磁体温度系数和居里温
第一阶段：1920 ～ 1929 年，第一台完全由永磁 度这一关键指标，使电机长期运行于 150℃ 的高温
Kaneko 课题组等［6］人制备出最大磁能积为 4． 74 ×
本，从而对永磁电机的扩大应用产生了不小的冲击。
106 J / m3 的烧结钕铁硼永磁体，创造出迄今为止烧 2011 年 6 ～ 8 月全国稀土材料的价格动荡就是一个
结钕铁硼永磁材料磁能积的最高纪录。
很好的例子。
1． 2 永磁电机的发展简介
Application of Ｒare Earth Permanent Magnetic Materials for Permanent Magnet Machines
ZHENG Da-wei1，2 ，ZHU Ming-gang1 ，ZHENG Li-Yun1，2 ，LI Wei1
（1． Division of Functional Materials，Central Iron ＆ Steel Ｒesearch Institute，Beijing 100081，China；
稀土材料是一种重要的功能材料，广泛应用于 义。
国民经济和国防建设中。我国的稀土资源十分丰
1 永磁材料及永磁电机的发展简介
富，已探明的资源约占世界已探明的 80% ，不仅质
量高，而且品种齐全，为我国稀土永磁体产业和永磁 1． 1 永磁材料的发展
电机的发展提供了得天独厚的条件。
钕铁硼稀土永磁出现于 1983 年，短短的 30 年
众所周知，如果低镝或含铈的烧结钕铁硼磁体
和摸索。这里以永磁电机中常用的高牌号 42SH 磁
能够在需要较高的环境温度下工作的电机中得以应
体为 例。钢 铁 研 究 总 院 提 出 采 用 双 主 相 合 金 技 术［11］调控磁体中镝的含量，该技术首先制备两种名
进设备的不断出现，钕铁硼永磁体的最大磁能积不 伟
断被提升。
等
性能优异的永磁体在技术磁化至磁化饱和后，撤除 外磁场仍具有很强的磁性，并具有 N、S 两极性，可
1984 年，Sagawa 等［1］人首次采用传统粉末冶金 稀
工艺制备出最大磁能积（ BH） max 约 290
kJ / cm3
的磁
土 永
以用来替代传统电机中的电励磁，这种采用永久磁 铁作为励磁的电机称为永磁电机。
永 隙化，便于构成新型磁路。
加 Dy 的低矫顽力钕铁硼产品，稀土元素在成本中 占 12． 15 万元（ 纯 Nd） ；对于添加 Dy 的产品，Dy 占
磁
材 料在永 磁
2
永磁材料在电机应用中存在的问题
随着 NdFeB 永磁材料的迅速发展，永磁材料在
电 电机领域已开始普及，电机领域也出现了新的变革，
成本 12． 5 万元。我们发现，添加 Dy 元素的成本居 然比占质量分数为 30% 的 Nd 的成本还要高，如果 能在保证矫顽力要求的情况下降低 Dy 的含量，其 磁体的成本必然大大降低；同时如果在满足磁性能
2． 1
钕铁硼磁体价格偏高
通过低镝调控技术和含铈磁体的开发有望能较
82
近年来随着稀土原材料的价格不断上涨，直接 好地满足使用温度较高的电机的要求，并且同传统
T 2015 年第 43 卷第 4 期
综 echnical
述 review
烧结钕铁硼磁体相比，将能够显著降低永磁电机的
的价格猛增的形势下，低镝调控技术的提出，Dy 的
the performance of permanent magnet machines，which not only greatly reduces the cost of the motor，but also improves the
corrosion resistance． There will be a huge application prospect in the future development of the permanent magnet motors．
成本。
添加量的减少，大大降低了稀土永磁体的成本，同时
3． 1 低镝磁体在永磁电机中的应用
有效地解决了稀土资源均衡利用的问题，具有十分
由于长期以来 Dy 的价格始终居高不下，使得 重要的经济和社会意义。
磁体的价格持续偏高，为此，近年来众多的科研单位 3． 2 铈磁体在永磁电机中的应用
和生产厂家在降镝的研发工作中做出了大量的尝试
机 中
NdFeB 永磁电机时代已经到来。为此，磁学界和电
的应用
机界众多科研工作者都进行了大量的探索工作。虽 然我国的 NdFeB 电机开发的较多，但实际投产却低
于预期，由此暴露出的一些问题总结如下［8 － 9］。
的前提下能用价格更为低廉的铈（ Ce） 替代部分的 Nd，同样可以大大地较低成本。此技术一旦时机成 熟，必将对稀土永磁材料在永磁电机中的应用产生 巨大的推动力。
体提供励磁场的永磁式电机诞生。其所用的材料是
条件下（ 有的高达 250℃ ） ，则对电机行业来说将会
四氧化三铁，磁能密度不高，故电机体积很大，运行 是一场革命。为此，国内钕铁硼永磁科研和生产单
效率和稳定性很低。
位多采用添加元素（ 如 Cu，Co，Dy，Tb 等） 的办法来
第二阶段：19 世纪 60 年代至 80 年代，第三代 2∶
人对制备工艺实行优化，成功地将烧结 NdFeB 永磁 81
T综 述
echnical review
2015 年第 43 卷第 4 期
材料的最大磁能积提高到 460
kJ / cm3 ，磁体的取向
对钕铁硼永磁体产生了影响，用于永磁电机的高矫
度达到 98． 5% ，主相的体积分数约为 97． 8% 。一年后， 顽力含镝钕铁硼磁体更是不可避免地大大增加了成
处理的成本是 NdFeB 永磁价格偏高的另一个重要
大地降低了其成本，国内外的永磁和电机领域顿时 原因。因此，无论从电机性能要求着眼，还是从降低
纷纷陷入研究开发的狂热之中。
NdFeB 生产成本出发，都必须彻底解决 NdFeB 永磁
1． 3 稀土永磁电机的特点
的防氧化耐腐蚀性问题。
稀土永磁电机是一种同步电机，但它不需要普
chines was briefly described． The problems of rare earth permanent magnets in the application of permanent magnet motors
were discussed． The low － dysprosium magnets and cerium magnets were mainly discussed． These magnets can guarantee
பைடு நூலகம்
2． Hebei University of Engineering，Handan 056038，China）