钕铁硼生产知识培训
钕铁硼磁性材料知识
钕铁硼磁性材料知识培训资料广东富远稀土新材料股份有限公司二○一○年十月一日本公司职工上岗培训材料钕铁硼磁性材料知识广东富远稀土新材料股份有限公司组织编写技术部编写：韩旗英目录第一章磁性材料简介 (3)一、磁性材料的分类 (3)二、磁性材料参数 (5)三、磁性材料发展简史 (8)四、各种永磁产品的性能比较 (9)五、各种永磁产品的磁能积和性价比 (10)六、磁性材料标准汇编 (10)七、稀土永磁材料的开发年表 (12)第二章钕铁硼磁性材料 (22)一、钕铁硼特性与分类 (22)二、钕铁硼专利情况 (23)三、钕铁硼永磁体常用的衡量指标 (26)四、钕铁硼牌号表示方法 (28)五、钕铁硼产品标准性能指标 (28)六、分析检测方法 (29)七、磁铁的充磁、存放、运输和使用安全注意事项 (31)第三章生产工艺 (33)一、烧结钕铁硼的组成成份 (33)二、烧结钕铁硼的相 (33)三、添加合金元素对钕铁硼性能的影响 (35)四、钕铁硼主要原辅材料 (37)五、生产方法 (38)六、烧结方式 (39)七、生产过程概述 (41)（一）配料 (42)（二）熔炼 (43)（三）制粉 (46)（四）成型 (50)（五）烧结 (52)（六）深加工 (55)四、关键技术 (59)八、生产成本 (61)九、环境保护 (62)十、清洁生产 (64)十一、安全生产 (64)第四章生产设备 (66)一、熔炼设备 (66)二、制粉设备 (66)三、成型设备 (67)四、烧结设备 (67)五、制氮机 (67)六、其它设备 (68)第五章钕铁硼应用现状 (70)一、应用领域 (70)二、发展现状 (74)三、存在问题 (78)第六章主要生产厂家及产能 (80)第一章磁性材料简介一切物质是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子组成的。
原子核和电子均由于运动而产生磁矩，但原子核的磁矩远小于电子磁矩，所以原子磁矩主要来源于电子磁矩，并且电子磁矩有包括电子轨道磁矩和电子自旋磁矩。
钕铁硼磁性材料产业学习资料
钕铁硼磁性产业学习资料一．永磁材料分类二．钕铁硼磁性材料稀土永磁体主要为钕铁硼永磁体，是金属钕、铁、硼和其他微量金属元素构成的合金磁体，是第三代稀土永磁材料。
钕铁硼具有体积小、重量轻、磁性强的特点，且成本也比前两代稀土永磁材料低很多，被称为“磁王”。
依制作工艺不同又可分为烧结钕铁硼、粘结钕铁硼两种。
钕铁硼磁性材料是，等的。
又称。
钕铁硼材料中含有大量的钕和铁，容易锈蚀。
所以钕铁硼必须进行表面涂层处理。
表面化学钝化是目前很好的解决方法之一。
磁粉是粘结磁体的主要组分，磁体的磁性能来源于磁粉，目前应用最为广泛的是快淬磁粉，国内的纳米双相耦合磁粉的应用也越来越广，其它用于粘结钕铁硼的磁粉还有机械合金化粉，HDDR粉等，各种磁粉的性能特点是不相同的。
（1）快淬磁粉（2）纳米双相耦合磁粉（3）HDDR粉（4）机械合金化粉（5）其它磁粉三．粘结钕铁硼发展历史背景粘结磁体大约出现在20世纪70年代，当时的钐钴SmCo永磁体已经达到商品化。
烧结永磁体的市场情况很好，但难于精密加工成特殊形状，而且在加工过程中易出现开裂、破损、掉边、掉角等问题，另外还不易装配，从而使其应用受到限制。
为解决这一问题，将永磁体粉碎，与塑料混合，在磁场中压制成型，这大概是粘结磁体最原始的制造方法。
粘结钕铁硼（NdFeB ）磁体由于成本低、尺寸精度高、形状自由度大、机械强度好、比重轻等优点而得到广泛应用,年增长率达35 %。
自NdFeB永磁粉末出现以后，由于其具有高的磁性能，所以柔性粘结磁体取得了迅速的发展.。
四．粘结钕铁硼的优缺点优点：高剩磁、高矫顽力、高磁能积、高性能价格比，容易加工各种尺寸及最小规格。
与烧结磁比较，它可一次成形，无需二次加工、可以做成各种形状复杂的磁体，这也是烧结磁体所无法相比的，应用它可大大减少电机的体积及重量。
缺点：表面涂层或电镀抗蚀性较低五．粘结钕铁硼应用领域钕铁硼（NdFeB）粘结永磁材料是由NdFeB磁粉加入粘合剂而制成。
烧结钕铁硼基础知识培训教材
坯料生产流程F：
烧结与时效
剥油、烧结工艺： 注意点：氧含量、真空度、温度、升降温速率 时间：氢碎料高温烧结20-22h，时效5～14h
在烧结过程中，成型毛坯粉末颗粒的物理连接 转变为化学连接，磁体收缩而致密，从而使磁体具 有所需要的物理性能，如磁性能、力学性能、耐腐 蚀性能。
坯料生产流程G：
二、烧结钕铁硼永磁材料产品生产工序
坯料生产——生产出性能符合客户要求且具有 一定形状的坯料；
机械加工——按客户图纸对坯料进行加工，加 工出形状满足客户要求的产品；
表面处理——按客户要求对磁体进行表面处 理，使产品具有客户要求的防腐蚀能力；
包装——按客户要求对产品进行包装，确保产 品完好的传递到客户手中。
撞而破碎
1. 主轴 2. 加料口 3. 侧喷嘴 4. 研磨加料 5. 底喷嘴 6. 涡轮分级器 7. 出料口 8. 测重传感器 9. 粉料碰撞区
坯料生产流程E：成 型 压 制
目前我司采用钢模加等静压的生产方
式，粉料松装密度一般在1.8g/cm3左右，
成型后的密度控制在4.0～4.2g/cm3
等静压完成后的密度一般在4.5～
ห้องสมุดไป่ตู้
4.9g/cm3左右，成型三个方向在烧结后的
收缩比如下: 压 制 方 向 约
取向方向约1.365
1.18
模宽方向约1.21
成型工艺
生产步骤：压机、模具准备（高性能氧含量控制）－ 称粉－加料－充磁－压制成形－退磁－保压脱模－封 装－检查－等静压－清洗、检查
压机：南通、山西、宁波压机 模具：组合模具、自动模具 压制方式：手动、自动；垂直、平行 压机充磁场强度：1.2-1.8T 坯料规格：圆柱、方块为主
大学生钕铁硼知识培训
（2）按剩磁Br和最大磁能积（BH）max 的不同可分不同的牌号系列如：N35 N38 N42 N45 N48 N50 N52 等35M 38M 40M 42M 45M 48M 50M 52M 等
六、钕铁硼生产及设备
1、生产工艺流程 熔炼 粗破 中破 配料 甩带 氢碎 成型 烧结 检测 后加工
气流磨
（四）烧结钕铁硼按性能的不同可用于不
同的温度 （1）烧结钕铁硼按内禀矫顽力Hcj的不同可 分为N料、M料、H料、SH料、UH料、EH 料、AH料，按一定的长径比（L/D>0.5）和 环境条件。
N料 Hcj≥12KOe 最高使用温度为80℃ M料 Hcj≥14KOe 最高使用温度为100℃ H料 Hcj≥17KOe 最高使用温度为120℃ SH料 Hcj≥20KOe 最高使用温度为150℃ UH料 Hcj≥25KOe 最高使用温度为180℃ EH料 Hcj≥30KOe 最高使用温度为200℃ AH料 Hcj≥33KOe 最高使用温度为230℃
5.25 in. 3.5 in.
N S
3、在电声器件中的应用：如扬声器（喇 叭）、话筒、助听器、立体声耳机（MP3、 MP4）、电话接收机及电声传感器等等。 扬声器和耳机是永磁体传统应用领域。稀 土永磁材料出现后在同样输出功率与音质 下采用钕铁硼永磁体可减小尺寸和提高性 能。目前稀土永磁扬声器和耳机已应用到 高级随身听等领域。随着电声器材技术革 新向高保真和小型化发展，要求使用性能 更高的磁体，在这个领域，钕铁硼永磁材 料将得到更加广泛的应用。
（4）剩磁（Br）：铁磁体磁化到饱和并去掉
外磁场后，在磁化方向保留的剩余磁化强度 或剩余磁感应强度称为剩磁。 （5）居里温度（Tc）：强铁磁体由铁磁性和 亚铁磁性转变为顺磁性的临界温度称为居里 温度或居里点。居里温度高标志着永磁材料 的使用温度也高。
钕铁硼产品知识点总结大全
钕铁硼产品知识点总结大全一、钕铁硼的基本概念1. 钕铁硼（NdFeB）是由稀土元素钕（Nd）、铁（Fe）和硼（B）组成的合金材料。
2. 钕铁硼具有很高的磁能积，是目前已知的最强磁性材料之一。
3. 钕铁硼具有优良的矫顽力和矫顽力温度系数，因此在高温环境下仍具有较好的磁性能。
二、钕铁硼产品的特性1. 高磁能积：钕铁硼具有较高的磁能积，能够提供较大的磁能量输出。
2. 优良的矫顽力：钕铁硼具有很高的矫顽力，可以在较小的外加磁场下保持较强的磁性。
3. 较小的矫顽力温度系数：钕铁硼的矫顽力温度系数较小，能够在较宽的温度范围内保持稳定的磁性能。
4. 良好的耐腐蚀性能：钕铁硼产品经过特殊的防腐蚀处理后，可以在一定的腐蚀环境下使用。
三、钕铁硼产品的应用领域1. 电机和发电机：钕铁硼磁体被广泛应用于各类电机和发电机中，如汽车发动机、电动自行车、风力发电机等。
2. 传感器：钕铁硼磁体还可以用于制造各类传感器，如速度传感器、位置传感器等。
3. 医疗器械：钕铁硼还可以用于医疗器械领域，如核磁共振设备等。
4. 家用电器：钕铁硼产品还可以应用于各种家用电器，如吸尘器、冰箱等。
四、钕铁硼产品的生产工艺1. 钕铁硼产品的原料主要是稀土氧化物、铁粉和硼酸。
其中稀土氧化物的选用和氧化程度对最终产品的性能影响很大。
2. 首先进行混合：将稀土氧化物、铁粉和硼酸按一定的配方进行混合，然后进行烧结处理。
3. 烧结处理：将混合物进行高温烧结，使其形成具有一定形状的块状磁体。
4. 精加工：对烧结后的块状磁体进行精密的加工，如切割、修磨、镀镍等工艺。
5. 磁化：通过外加磁场对磁体进行磁化处理，使其具有一定的磁性能。
五、钕铁硼产品的质量控制1. 化学成分的检测：对原料的稀土氧化物、铁粉和硼酸进行化学成分的检测，确保其配比符合要求。
2. 磁性能的测试：对成品的磁性能进行测试，包括磁能积、矫顽力等指标。
3. 外观质量的检查：对成品进行外观质量的检查，包括表面光洁度、尺寸精度等。
钕铁硼永磁材料基本知识讲义
钕铁硼永磁材料基本知识讲义钕铁硼（NdFeB）永磁材料是一种由钕（Nd）、铁（Fe）和硼（B）三种元素组成的合金材料。
它具有非常高的磁性能，被广泛应用于电机、发电机、计算机硬盘、声音设备等领域。
本讲义将从材料组成、磁性能、工艺制备和应用等方面介绍钕铁硼永磁材料的基本知识。
一、材料组成钕铁硼合金的化学成分主要由钕、铁和硼组成，其中钕的含量一般在25%~35%，铁的含量在64%~68%，硼的含量在1%~3%左右。
此外，还可以添加一些其他元素如铁、硅、铝等，以调整合金的磁性能和耐腐蚀性能。
二、磁性能钕铁硼永磁材料具有极高的磁能积（BHmax）、饱和磁化强度（Bs）和剩余磁化强度（Br）。
磁能积是指磁体能够储存和释放的磁能量的最大值，决定了材料的磁性能。
饱和磁化强度和剩余磁化强度则分别表示了材料在饱和磁场和零磁场下的磁性能。
钕铁硼永磁材料的磁性能远高于其他传统永磁材料，是目前已知的最强的永磁材料。
三、工艺制备钕铁硼永磁材料的制备过程一般包括熔炼、粉末冶金和烧结工艺。
首先，将合金元素按一定比例在真空或氩气保护下熔炼成块状合金。
然后，将熔炼的合金冷却后破碎成颗粒状的粉末。
最后，使用压力或注射成型等方式将粉末压制成所需形状的坯体，然后在高温下进行烧结。
烧结过程中，粉末颗粒之间发生扩散反应，形成致密的晶粒结构，提高磁性能。
四、应用钕铁硼永磁材料由于其优异的磁性能，被广泛应用于许多领域。
在电机行业中，钕铁硼磁体可以大大提高电机的功率密度和效率，使得电机更小巧轻便。
在声音设备上，钕铁硼磁体可以提供更高的音质和音量。
同时它也被应用在汽车、航天、国防、仪器仪表等领域。
此外，钕铁硼永磁材料还可以用于制备磁性材料、磁性制品、磁性玩具等。
总结：钕铁硼永磁材料是一种由钕、铁和硼组成的合金材料，具有非常高的磁性能和广泛的应用前景。
它的制备过程包括熔炼、粉末冶金和烧结工艺。
钕铁硼永磁材料被广泛应用于电机、声音设备、汽车、航天、国防等领域，提高了产品的性能和效率。
钕铁硼生产知识培训 ppt课件
• 英语中“magnet”一词源于古希腊马其顿塞萨 利亚地区的一个地名“Magnesia ”,此地出产 天然磁铁矿。
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磁现象
• 磁性的起源---磁矩
1、磁及磁现象的根源是电荷的运动。 2、物质中存在的成对的N-S极所构成的磁学量称为磁矩， 磁矩是磁现象的最基本单位。
3、所有物质都由原子构成，而原子由原子核和核外电子构 成。原子核和电子均由于运动而产生磁矩，但原子核的磁矩远 小于电子磁矩，所以原子磁矩主要来源于电子磁矩。
稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，“土”是按当 时的习惯，称不溶于水的物质，故称稀土。
根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共 生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七种稀土元素通常 分为二组。
轻稀土LR（又称铈组）包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
重稀土HR（又称钇组）包括：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、 钇。
是由N极（正极）出发，指向S极
（负极）。 4、N极： 小磁针被自由放置时，指向地磁场 北极的磁极称为北极（N极）。 5 、地磁的北极在地理的南极附近, 地磁的南极在地理的北极附近
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磁现象
• 磁畴
在分子场作用下， 磁矩在材料内部的一个 个小区域整齐排列，形 成许多自发磁化区，这
些自发磁化区就是磁 畴。各个磁畴之间的交 界面称为磁畴壁。在
印度
美国
俄罗斯 其它国家
世界各国稀土资源储量的对比，我国稀土资源工业储 量约4,800万吨(稀土氧化物ReO)，远景储量约12,000万 吨，占世界稀土资源的70-80%。磁体工业中常用的元 素，如Nd、Pr、Sm、Tb、Dy等在我国稀土矿含量相 当高，而且我国稀土矿的稀土氧化物的分离较简便，
高性能钕铁硼磁体技术培训指导书
高性能钕铁硼磁体技术培训指导书编制部门：编制时间：目录1.磁性材料的基础知识和基本概念2.钕铁硼永磁材料的基本特性3.烧结钕铁硼磁性材料的制造工艺简述4.高性能钕铁硼磁体与普通钕铁硼磁体的工艺区别5.真空感应熔炼工艺原理说明6.速凝薄带工艺原理说明7.氢处理工艺原理的说明8.气流磨工艺原理的说明9.磁场粉末成型工艺的原理和说明10.烧结工艺原理和说明11.热处理工艺原理和说明一、永磁材料的基础知识和基本概念a)何谓永磁材料及其永磁产生的机理:永磁材料：是指经外磁场磁化再去掉外磁场后，能长期保留其较高剩余磁特性的材料。
b)永磁材料的技术参数1.饱和磁化强度：在外磁场的作用下，铁磁体达到的饱和磁化强度。
2.各向异性场：沿难磁化轴使铁磁体磁化到饱和的磁化场称为各向异性场。
3.居里温度：由铁磁性转变为顺磁性的临界温度。
4.剩磁：铁磁体磁化到饱和并去掉外磁场后，在磁化方向保留的磁化强度5.矫顽力：铁磁体磁化到饱和后，使它的磁化强度降低到零所需要的反向磁场称为矫顽力。
6.磁能积：铁磁材料在单位体积内所储存能量的大小。
7.温度系数：随着温度的变化，使磁体磁性能的变化特性。
8.退磁曲线：当铁磁体磁化到饱和时，剩磁或磁化强度随着反向磁场的增加而变化的曲线。
二、钕铁硼永磁材料的基本特性目前永磁领域磁性能最高的磁性材料优点：高饱和磁化强度，高的各向异性场，较高的居里温度缺点：温度系数较高，成本价格较高应用领域：高技术领域，如IT（硬盘驱动器），通讯（如手机的振动马达），医疗（核磁共振），微特电机等等。
三、烧结钕铁硼磁性材料的制造工艺特点烧结钕铁硼磁性材料属于粉末冶金领域，其特点是冶金行业的特点。
生产的主要设备是炉子，（如熔炼炉，氢气处理炉，烧结炉和热处理炉），技术管理的特点是具有冶金行业的一些特点。
其自身的特点大量使用稀土金属材料。
使用高真空的设备（10-5mba的真空度）。
高的自动化的控制精度（重量的控制±0.2g，位置精度0.02mm，温度精度在±3℃等等）。
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磁现象
• 磁畴
在分子场作用下， 磁矩在材料内部的一个 个小区域整齐排列，形 成许多自发磁化区，这
些自发磁化区就是磁 畴。各个磁畴之间的交 界面称为磁畴壁。在
•磁性的起源：原子固有磁矩
原子核 电荷：＋e 自旋： 1 磁矩： N
电子 电荷：－e 自旋： ½ 磁矩：自旋磁矩＋轨道磁 矩
未成对电子
● Ze
K
L
原子磁矩
M
＝电子泡利原理，不相容原 理＋Hund 洪德法则
•磁有序的起源：交换相互作用
无交换相互作用
量 全子 同力 粒学 子效
应
间接 直接 交换相互作用
超
磁现象
• 磁现象及其基本特征
1、与物质磁矩相关联的各种 现象称为磁现象。
2、任何磁体必然产生磁场。一般
用磁力线的疏密程度表示磁场强
度的大小。 3、磁体上磁性最强的部分叫磁极。 任何磁体必然有N、S两个磁极，同 极相斥，异极相吸。磁力线的方向
是由N极（正极）出发，指向S极
3、磁性材料的发展
3.1 铝镍钴 AlNiCo ，1920年
优点：Br 高、热退磁性优异、耐腐蚀； 缺点：Hcj 很低，磁性易消失；
3.2 铁氧体，1950年
优点：热稳定性好，耐腐蚀性优异、原料来源广泛/价格低廉； 缺点：最大磁能积低、力学性能差
3.3 钐钴系SmCo ，1960年
磁现象
• 早在公元前3世纪，《吕氏春秋》 中就有“慈石召铁，或引之也” 的记述，指南针作为中国人引以 自豪的四大发明之一，其中的关 键就是磁性材料。
· 司马迁（公元前145—公元前87） 在《史记》中，有黄帝在作战中使用 指南车的记述，如果确实，这可能是 世界上关于磁石应用的最早记载。
• 英语中“magnet”一词源于古希腊马其顿塞 萨利亚地区的一个地名“Magnesia ”,此地出 产天然磁铁矿。
稀土元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，“土”是按当 时的习惯，称不溶于水的物质，故称稀土。
根据稀土元素原子电子层结构和物理化学性质，以及它们在矿物中共 生情况和不同的离子半径可产生不同性质的特征，十七种稀土元素通常 分为二组。
轻稀土LR（又称铈组）包括：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
重稀土HR（又称钇组）包括：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、 钇。
磁现象
• 磁性的起源---磁矩
1、磁及磁现象的根源是电荷的运动。 2、物质中存在的成对的N-S极所构成的磁学量称为磁矩， 磁矩是磁现象的最基本单位。 3、所有物质都由原子构成，而原子由原子核和核外电子构 成。原子核和电子均由于运动而产生磁矩，但原子核的磁矩远 小于电子磁矩，所以原子磁矩主要来源于电子磁矩。
称铈组或钇组，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇占 优势而得
• 稀土金属（R）与3d过渡族金属（M）形成
一系列化合物，其中富3d过渡族间化合物 如RM5，R2M17,R2M14B等己成为重要的永 磁材料。
稀土资源分布
50 40 30 20 10
0 澳大利亚
中国
印度
美国
俄罗斯 其它国家
原子的核外一般分布有若干个电子，电子又分布在几个 层次上时，带有负电荷的电子在原子核周围作轨道运动和自旋 运动，无论轨道运动还是自旋运动都会产生磁矩。有时各层电 子之间的磁矩会相互抵消接近于零，而当原子核外电子的自旋 磁矩不能相互抵消时（例如3d过渡族金属和La系稀土金属等 一些元素），原子就表现出具有总的原子磁矩。同时，如果在 交换作用下，所有原子的磁矩能按一个方向整齐排列时（这种 现象称为自发磁化） ，物体就会对外显示磁性。当然，抵消 以后由于原子磁矩大小的不同，最终磁体显示的磁性强弱也不 同。
世界各国稀土资源储量的对比，我国稀土资源工业储 量约4,800万吨(稀土氧化物ReO)，远景储量约12,000万 吨，占世界稀土资源的70-80%。磁体工业中常用的元 素，如Nd、Pr、Sm、Tb、Dy等在我国稀土矿含量相 当高，而且我国稀土矿的稀土氧化物的分离较简便，
稀土价格低，这些资源优势为我国稀土永磁材料工业 的发展提供了极为有利的条件
3、磁性材料的发展
永磁体
铁氧 体
铝镍钴 AlNiCo 稀土永磁
钐钴系 SmCo 钕铁硼系NdFeB
什么是稀土？
粘结钕铁硼 烧结钕铁硼
稀土
稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、 钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、 铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两 个元素—钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth）。 简称稀土（RE或R）。
钕铁硼生产基础知识 及常见问题培训
《目 录》
一、产品介绍 二、毛坯生产制造流程 三、常用技术参数 四、产品应用和使用注意事项 五、安全操作
一、产品介绍
1、我们的产品： 烧结钕铁硼永磁材料
2、磁性材料类别和定义 永磁体（也叫硬磁体），磁性可以长期保持，不易消失； 非永磁体（也叫软磁体），去掉外加磁场后磁性易消失；
材料未被磁化时，磁畴 之间原子磁矩方向各不 相同。只有当磁性材料 被磁化以后，它才能对 外显示出磁性。
那么在磁畴壁处原 子磁矩又是怎样排列的 呢？实际上，畴壁由很 多层原子组成。为了实 现磁矩的转向，从一侧 开始，每一层原子的磁 矩都相对于磁畴中的磁 矩方向偏转了一个角度， 并且每一层的原子磁矩 偏转角度逐渐增大，到 另一侧时，磁矩已经完 全转到和这一侧磁畴的 磁矩相同的方向。
指南针
电磁铁
磁性材料分类
磁性材料通常按照其矫顽力的高低进行 分类：矫顽力小于0.8kA/m称为软磁材 料(Soft Magnetic Materials)，而大于 0.8kA/m的通常就称为硬磁材料(Hard Magnetic Materials)。硬磁材料在磁化达 到饱和之后通常需要很大的反向场，才 能使磁化强度降为零；而软磁材料只需 要很小的反向场就足以使磁化强度降为 零。