稀土永磁基础知识介绍
稀土钴系永磁材料的制备原理与技术6-21讲

01
02
03
热处理温度与时间
通过调整热处理温度和时 间,改善材料的微观结构 和磁性能。
热处理气氛选择
选择合适的热处理气氛 (如真空、氢气等),防 止材料氧化和杂质引入。
热处理设备与技术
采用先进的热处理设备和 技术,如快速热处理、激 光热处理等,提高热处理 效率和材料性能。
表面处理技术及应用
表面涂层技术
表面处理应用
通过物理或化学方法在材料表面形成 保护涂层,提高材料的耐腐蚀性和耐 磨性。
表面处理后的稀土钴系永磁材料可应 用于恶劣环境下的电机、传感器等领 域,提高产品的可靠性和使用寿命。
表面改性技术
采用离子注入、激光表面改性等先进 技术,改善材料表面的物理和化学性 质。
05
设备选型与实验操作注意事项
本次讲座内容与安排
讲座内容
详细介绍稀土钴系永磁材料的制备原 理、关键技术及最新研究进展,并结 合实例进行深入浅出的讲解。
讲座安排
首先介绍稀土钴系永磁材料的基本概 念和特点,然后重点讲解制备原理与 关键技术,最后介绍最新研究进展和 应用前景。
02
稀土钴系永磁材料基础知识
稀土元素及其特性
01
稀土元素概述
稀土钴系永磁材料的制备原理 与技术6-21讲
目
CONTENCT
录
• 引言 • 稀土钴系永磁材料基础知识 • 制备原理与方法 • 关键技术与工艺优化 • 设备选型与实验操作注意事项 • 结果展示、讨论与总结
01
引言
稀土钴系永磁材料概述
稀土钴系永磁材料定义
指以稀土元素(如钕、镨等)和钴为主要成分,通过特定工艺制 备而成的一类具有永久磁性的材料。
据。
关于稀土永磁材料详细说明

关于稀土永磁材料一、稀土永磁材料简介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。
稀土永磁分钐钴(SMCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)系永磁体,其中SmCo磁体的磁能积在15~30MGOe之间,NdFeB系永磁体的磁能积在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稀缺、昂贵的战略金属钴,因此,它的发展受到了很大限制。
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,目前钐-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。
随着计算机、通讯等产业的发展,稀土永磁特别是NdFeB永磁产业得到了飞速发展。
稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料,它比十九世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍,比铁氧体、铝镍钴性能优越得多,比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍。
由于稀土永磁材料的使用,不仅促进了永磁器件向小型化发展,提高了产品的性能,而且促使某些特殊器件的产生,所以稀土永磁材料一出现,立即引起各国的极大重视,发展极为迅速。
我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际先进水平。
现在稀土永磁材料已成为电子技术通讯中的重要材料,用在人造卫星,雷达等方面的行波管、环行器中以及微型电机、微型录音机、航空仪器、电子手表、地震仪和其它一些电子仪器上。
目前稀土永磁应用已渗透到汽车、家用电器、电子仪表、核磁共振成像仪、音响设备、微特电机、移动电话等方面。
在医疗方面,运用稀土永磁材料进行“磁穴疗法”,使得疗效大为提高,从而促进了“磁穴疗法”的迅速推广。
在应用稀土的各个领域中,稀土永磁材料是发展速度最快的一个。
它不仅给稀土产业的发展带来巨大的推动力,也对许多相关产业产生相当深远的影响。
二、稀土永磁材料分类1.稀土钴永磁材料,包括稀土钴(1-5型)永磁材料SmCo5和稀土钴(2-17型)永磁材料Sm2Co17两大类。
稀土永磁电机介绍课件

工业自动化
稀土永磁电机在工业自动化领 域的应用包括数控机床、包装
机械、印刷机械等。
风电和太阳能发电
稀土永磁电机在风电和太阳能 发电领域的应用包括发电机组
、增速器等。
家用电器
稀土永磁电机在家用电器领域 的应用包括空调、冰箱、洗衣
机等。
02
稀土永磁电机的技术解析
电机结构
01
02
03
电机类型
工作原理
稀土永磁电机的基本工作原理基于法 拉第电磁感应定律和安培电磁力定律 ,通过磁场对通电导体产生力的作用 ,实现电机的旋转运动。
特点与优势
高效节能
结构简单
稀土永磁电机的磁场由永磁体产生,能量 转换效率高,运行电流小,因此具有高效 节能的特点。
稀土永磁电机的结构相对简单,体积小, 重量轻,安装和维护方便。
稀土永磁电机介绍课件
目 录
• 稀土永磁电机概述 • 稀土永磁电机的技术解析 • 稀土永磁电机的市场现状与发展趋势 • 稀土永磁电机的应用案例 • 稀土永磁电机的未来展望
01
稀土永磁电机概述
定义与工作原理
定义
稀土永磁电机是一种利用稀土永磁材 料产生磁场,通过磁场实现电能和机 械能相互转换的电机。
对环境与可持续发展的影响
节能减排
稀土永磁电机的高效性能有助于减少能源消耗和 碳排放,推动节能减排和绿色发展。
资源循环利用
加强稀土永磁电机废旧设备的回收和再利用,推 动资源的循环利用,降低对环境的影响。
政策支持与引导
政府应加大对稀土永磁电机产业的支持力度,制 定相关政策和标准,推动产业的可持续发展。
磁场调节
通过调节励磁电流或改变 永磁体排列来调节磁场强 度。
(整理)稀土永磁材料概述

稀土永磁材料概述从广义上讲,所有能被磁场磁化、在实际应用中主要利用材料所具有的磁特性的一类材料成为磁性材料。
它包括硬磁材料、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁光材料、磁泡材料和磁制冷材料等,其中用量最大的是硬磁材料和软磁材料。
硬磁材料和软磁材料的主要区别是硬磁材料的各向异性场高、矫顽力高、磁滞回线面积大、技术磁化到饱和需要的磁场大。
由于软磁材料的矫顽力低,技术磁化到饱和并去掉外磁场后,它很容易退磁,而硬磁材料由于矫顽力较高,经技术磁化到饱和并去掉磁场后,它仍然长期保持很强的磁性,因此硬磁材料又称为永磁材料或恒磁材料。
古代,人们利用矿石中的天然磁铁矿打磨成所需要的形状,用来指南或吸引铁质器件,指南针是中国古代四大发明之一,对人类文明和社会进步做出过重要贡献。
近代,磁性材料的研究和应用始于工业革命之后,并在短时间内得到迅速发展.现今,对磁性材料的研究和应用无论在广度或者深度上都是以前无可比拟的,各类高性能磁性材料,尤其是稀土永磁材料的开发和应用对现代工业和高新技术产业的发展起着巨大的推动作用。
永磁材料性能要求永磁材料的主要性能是由以下几个参数决定的1.2.1最大磁能积:最大磁能积是退磁曲线上磁感应强度和磁场强度乘积的最大值。
这个值越大,说明单位体积内存储的磁能越大,材料的性能越好。
1.2.2饱和磁化强度:是永磁材料极为重要的参数。
永磁材料的饱和磁化强度越高,它标志着材料的最大磁能积和剩磁可能达到的上限值越高。
1.2.3矫顽力:铁磁体磁化到饱和后,使它的磁化强度或磁感应强度降低到零所需要的反向外磁场称为矫顽力。
它表征材料抵抗退磁作用的本领。
1.2.4剩磁:铁磁体磁化到饱和并去掉外磁场后,在磁化方向保留的剩余磁化强度或剩余磁感应强度称为剩磁。
1.2.5居里温度: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。
稀土永磁材料的主要类型至今,稀土永磁材料已有两大类、三代产品第一大类是稀土-钻合金系(即RE-Co永磁),它又包括两代产品。
稀土永磁材料基础知识演示课件

* 陶瓷材料 原料:无机化合物 工艺:成型烧结、熔融固化、单晶生产 产品:普通陶瓷、新型陶瓷
* 高分子材料 原料:有机化合物 工艺:高温、高压精馏、蒸馏、聚合反应、化学反应 产品:高分子材料
-- 铸造类(Al-Ni-Co 铝镍钴) -- 铁氧体(Br-Ferrite,Sr-Ferrite) -- 稀土永磁(SmCo5、Sm2Co7、Nd2Fe14B) -- 其他
5
磁性材料分类
?制约永磁材料的因素: -- 原材料资源 -- 磁性能的优劣 -- 价格高低
6
稀土永磁材料概况
? 50年代末 -60年代初 ---研发阶段 -- 1959 年BH(Max )<1 -- 第一代稀土永磁材料: 钆钴GdCo5
15
钕铁硼永磁材料制造工艺
16
钕铁硼永磁材料制造工艺
NdFeB是按一定配比将金属钕、铁硼合金和为某种目的有意添加的金属料加 入真空感应炉,在氩气保护下熔炼成NdFeB合金
工作温度 小于80度 小于100度 小于120度 小于150度 小于180度 小于200度
矫顽力Hcj Hcj>12KOe Hcj>14KOe Hcj>17KOe Hcj>20KOe Hcj>25KOe Hcj>30KOe
9
稀土永磁材料的特性、主要参数
解除外部磁场的时 候,残留在永磁材 料上的磁场称为剩 磁(Br)
为完全去除永磁材 料上的剩磁,施加 的外部反向磁场的 大小称之为矫顽力 (Hcj)
由外部磁场的强度与永磁材料被磁化的强度构成一个闭合循环曲线。
10
稀土永磁电机工作原理

稀土永磁电机工作原理
稀土永磁电机是一种新型的电机,它的工作原理是利用稀土永磁材料的磁性特性来实现电机的转动。
稀土永磁材料是一种具有高磁能积和高矫顽力的材料,它的磁性能比传统的铁氧体磁性材料要高得多。
稀土永磁电机的工作原理是利用电流在电机中产生的磁场与永磁材料的磁场相互作用,从而产生转矩,使电机转动。
在稀土永磁电机中,永磁材料通常被安装在转子上,而电流则通过定子上的线圈来产生磁场。
当电流通过定子线圈时,它会产生一个磁场,这个磁场会与转子上的永磁材料的磁场相互作用,从而产生一个转矩,使电机开始转动。
由于稀土永磁材料的磁性能非常高,因此它可以产生非常强的磁场,从而使电机具有非常高的转矩。
稀土永磁电机的优点是非常明显的。
首先,它具有非常高的效率,因为它可以利用永磁材料的磁性能来产生转矩,而不需要消耗大量的电能。
其次,它具有非常高的功率密度,因为它可以在非常小的空间内产生非常大的转矩。
最后,它具有非常长的寿命,因为稀土永磁材料的磁性能非常稳定,不容易衰减。
稀土永磁电机是一种非常优秀的电机,它的工作原理是利用稀土永磁材料的磁性能来产生转矩,从而实现电机的转动。
它具有非常高
的效率、功率密度和寿命,因此在各种应用领域中都有着广泛的应用前景。
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永磁材料基本知识讲义一、稀土元素二、磁性材料三、钕铁硼的运用领域四、钕铁硼的发展五、钕铁硼材料的基本特性及其显微组织结构六、钕铁硼的制造工艺和设备原理七、钕铁硼生产销售中碰见的一些问题罗列八、烧结钕铁硼永磁材料室温(20℃~25℃)下的磁性能表一、稀土元素1、稀土元素有17种,分别表示如下:钪(Sc)钇(Y)镧(Ca)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)在钕铁硼产品中常用的稀土金属有钕、镨、镝、铽、钆、钬2、稀土金属是活泼金属稀土金属的化学活泼性处于碱金属(锂、钠)和碱土金属(镁、钙)之间,在一定的条件下(钠很活泼只能保存在煤油中)会产生下列反应,并产生大量的热量,热量的提供进一步促进反应的进行,如:2Nd + 3O2 2Nd2U3+Q2Nd +6H2O 2Nd(OH)3 +3H2+QNd2O3+3H2O 2Nd(OH)3 +Q从上述方程式可以看出在生产钕铁硼时要进行防氧化、防受潮,其中防受潮很关键,在潮湿天和下雨天各车间应充分注意防受潮。
3、稀土金属的分布据资料统计,中国的内蒙、江西、浙江、广东、福建、广西、湖南等地都发现了稀土。
由于存在的状态不同,内蒙的包头稀土是氟碳铈镧矿形式存在而且是以轻稀土为主(钕前面的稀土),而江西等是离子型矿形式存在以中重稀土为主。
世界的稀土大部分在中国,中国约占了世界稀土的80%,而中国的80%在内蒙的包头。
世界上美国、俄罗斯、澳大利亚、越南等国家都发现了稀土。
二、磁性材料主要运用的磁性材料有铁氧体、铝镍钴、钐钴和钕铁硼。
钐钴和钕铁硼合称稀土永磁材料。
目前世界上应用最多的还是铁氧体,产品廉价,其次是钕铁硼;铝镍钴和钐钴的温度稳定性比钕铁硼好,因此在一些指针式仪表、军用品和高档消费品中还离不开铝镍钴和钐钴材料。
铁氧体的居里温度为465℃,钕铁硼的居里温度为310℃,铝镍钴的居里温度为800℃,钐钴的居里温度在700——800℃之间,因此钕铁硼的温度稳定性最差,但性能最高,被称为“磁王”,目前磁性材料的生产有烧结和粘结两种工艺,粘结由于加了粘合剂磁性能不会高,但产品精度较高。
稀土永磁材料课件

磨、粘结等加工成各种形状和尺寸的磁体。
03
稀土永磁材料的种类和应用
钕铁硼永磁材料
总结词
具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积等特 点,是目前应用最广泛的稀土永磁材料 。
VS
详细描述
钕铁硼永磁材料是以金属钕、铁、硼为主 要成分的永磁体,其剩磁、矫顽力和磁能 积等性能指标均优于其他稀土永磁材料。 由于其优异的磁性能和较低的生产成本, 钕铁硼永磁材料广泛应用于汽车、电子、 能源、环保等领域,如电动机、发电机、 风力发电机、传感器等。
技术创新需求
随着科技的不断进步,对稀土永磁材料性能的要求也越来越高, 需要不断进行技术创新和研发。
对未来研究和应用的建议
1 2
加强资源开发与环境保护
加大稀土资源的勘探和开发力度,同时加强环境 保护措施,降低对环境的负面影响。
降低制造成本
通过技术创新和规模化生产等方式,降低稀土永 磁材料的制造成本,促进其在更多领域的应用。
铝镍钴永磁材料
总结词
具有较高的磁性能和稳定的温度特性,但制造成本较高。
详细描述
铝镍钴永磁材料是以铝、镍、钴为主要成分的永磁体,其剩 磁和矫顽力较高,且温度稳定性较好。由于其较高的制造成 本,铝镍钴永磁材料主要用于高精度和高性能的领域,如航 空航天、医疗设备等。
铁氧体永磁材料
总结词
具有成本低廉、环保等优点,但磁性能相对较低。
能保持较高的磁化强度。
高磁能积
磁能积是衡量磁体储存磁场能量 的能力,稀土永磁材料具有高磁 能积,可以提供更大的磁场能量。
物理特性
居里点高
居里点是磁性材料失去磁性的温度点,稀土永磁材料的居里点较 高,使其在高温环境下仍能保持磁性。
热稳定性好
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环类产品
R213×r213×59×91等大瓦
稀土永磁事业部
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目 录
一
烧结钕铁硼产品简介
二
烧结钕铁硼生产工艺简介
三
烧结钕铁硼检测设备简介
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熔 炼
原理:中频交流电通过真空感应熔炼炉的感应线圈时,产生交替变化的磁场,使坩埚 内的金属内部产生感应电流。电流为克服金属表面的电阻做功而产生热,从而达到加热、
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切 片 机
线 切 割
立 轴 磨
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成 型 磨
双 面 磨
内
外
圆 磨
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电 镀
镀 层
锌(蓝白锌、白锌、彩锌、黑锌)
镍
盐雾要求 (5%NaCl,35℃)
24h或48h
48h
镀层厚度 (单面)
5~7μ m
磁能积BHm(MGOe)
28~32 31~34 33~36 36~39 38~41 40~43
45 48 50
52
13.3~13.8 13.7~14.2 14.0~14.5
14.3~14.7
43~46 46~49 48~51
50~53
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字母 Hcj(kOe) Tw(℃)
检 测 设 备
设备名称
ICP(等离子发射光谱仪) 激光粒度分布仪 氢氧分析仪 金相显微镜 X荧光镀层测厚仪 磁性能测试仪 HAST试验箱 碳硫分析仪 盐雾试验箱 测试成分 测试粒度分布 测试氧、氢含量 测试围观组织结构 测试镀层厚度 测试磁性能 测试产品耐老化性能 测试碳、硫含量 测试镀层耐腐蚀性能
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烧结钕铁硼产品基础知识
2017年2月9日
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目 录
一
烧结钕铁硼产品简介
二
烧结钕铁硼生产工艺简介
三
烧结钕铁硼检测设备简介
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1. 烧结钕铁硼产品简介 钕铁硼永磁材料是1983年在日本和美国被发明的第三代永磁体,由于成分中含有稀土元素,也叫稀土永磁。
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3.烧结钕铁硼产品的主要应用领域:
1、计算机硬盘音圈电机(VCM); 2、核磁共振成像仪(MRI); 3、电动车电机,新能源汽车(HEV);
4、风力发电;
5、手机、相机、音响等消费电子设备; 6、磁分离设备; 7、电动工具。
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用途
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ICP(等离子发射光谱仪)
激光粒度分布仪
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氢氧分析仪
X荧光镀层测厚仪
金相显微镜
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碳硫分析仪
HAST试验箱
性能测试仪
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密 度 计
磁 通 计
磁 通 计(电机片用)
熔融金属的目的。
设备:1台600Kg甩带炉,1台50Kg实验用甩带炉
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熔 炼 炉
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氢 破
原理:稀土合金发生吸氢反应后,体积膨胀,各晶相之间产生晶格应力,使晶界方向开裂破 碎。吸氢和脱氢是可逆的化学反应,破碎后可以通过高温再将氢气释放。 Nd2Fe14B(主相)+ Nd(富钕相)+ H2 Nd2Fe14BHx + NdHy+Q
• E.真空铝滚筒镀铝
• F.化学镀 • G.磷化、钝化
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电 镀
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成 品
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二
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三
烧结钕铁硼检测设备简介
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N
12
80
M
H SH
14
17 20
100
120 150
UH
EH AH
25
30 34
180
200 240
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牌 号
N档 N33 N35 N38 N40 N42 N45 N48 N50 N52 M档 35M 38M 40M 42M 45M 48M 50M 52M H档 35H 38H 40H 42H 45H 48H 50H SH档 35SH 38SH 40SH 42SH 45SH 48SH UH档 35UH 38UH 40UH 42UH 45UH EH档 33EH 35EH 38EH
设备:8台垂直压机(包括5台25T压机,3台40T压机),2台平行压机
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成 型 压 机
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成 型 模 具
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等 静 压 机
压力:180Mpa~200Mpa 密度:4.2g/cm3~4.5g/cm3
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请各位同事批评指正!
Thank you!
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设备:2台1.2吨的氢破炉,1台500Kg的氢破炉
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氢 破 炉
颗粒粒径:200μ m~300μ m 粗粉:防氧化
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氢 破
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气 流 磨
原理:将高压氮气通过喷嘴喷出,将粉末颗粒加速到超音速,产生相互碰撞而破碎。被粉碎的 物料通过分选轮的离心作用进行粗细粉料的分级,符合粒度要求的细颗粒分级取出,粗颗粒下 降至粉碎区继续粉碎。
优点: 1.具有优异的磁性能,被称作“磁王”; 2.可加工成各种形状;
3.可以高效率地实现能量与信息的转换,有利于磁性元器件的小型化。
缺点: 1.随着产品使用的环境温度升高,磁性能下降较大,一般工作温度不大于200℃; 2.产品的耐腐蚀性较差,需进行表面防腐处理; 3.烧结钕铁硼材料较脆,加工难度较大。
10~15μ m
镍铜镍
环氧树脂(黑、灰) 镍铜+环氧树脂
48h或72h
72h 1000h
15~20μ m
25~30μ m 30μ m
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电 镀
非常见钕铁硼磁体表面处理 • A. 镀钛、镀铝
• B.复合镀:Ni-Cu-Ni+Sn;Ni-Cu-Ni+环氧
• C.达克罗:ZnAl • D. Everlube:特氟龙
应用领域 手机等电子设备 新能源汽车 风力发电 无人机、智能机器人 电动车、平衡车 应用牌号 N45/N48/N50/N52 38UH/40UH/38EH 42HT/45SH 48SH/50H/52H 规格(举例) F10.5×6.5×1/F10×10×1(R1.5)等 F50×19×7/F50×17.1×5.5等 F52.6×50×16/F52.6×50×26/250mm的大瓦等 R7.5×r6.7×5×30等
烧 结 炉
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后 加 工
主要加工方式: 切片—将大块坯料加工成小块,只加工平面 线切割—将大块坯料加工成小块,主要用于加工曲面和面积比较大的平面 磨削—主要用于产品平面磨、内外圆磨、无心磨或成型磨等精加工
设备:104台全自动内圆切片机,105台线切割机,各类磨床十多余台
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2.烧结钕铁硼产品的牌号
数字:磁能积
字母:内禀矫顽力
牌号
30、33、35、38、 40、42、45、48、 50、52 N、M、H、 SH、UH、 EH、AH
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数字
30 33 35 38 40 42
剩磁Br(kGs)
10.8~11.5 11.3~11.7 11.7~12.2 12.2~12.6 12.6~12.9 12.9~13.3
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烧 结
原理:把钕铁硼生坯加热到低于基本成分的熔点温度,通过保温和抽真空,把生坯内的有机物 排出,使粉末颗粒之间发生粘结,从而增加烧结体的强度,获得综合性能良好的永磁体。
Br
高 温
回 火
Hcj
设备:10台烧结炉(手套箱),6台回火炉
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设备:1台200型实验用气流磨,1台300型气流磨和1台400型气流磨
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气 流 磨
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成 型
原理:磁场取向成型就是在压机成型过程中,通过脉冲电流外加一个强磁场,对粉末颗粒沿磁 场方向进行磁化取向。压制完成后,再加反向电流进行退磁。
38M/38H(α ≤5%/3%) F13.65×30×3/F13.75×30×2.8/R61×r58×12.65×30等