稀土永磁材料的综述
稀土永磁材料综述
摘要：磁性材料与我们的生活息息相关，磁性材料经历了从非稀土到稀土发展过程，本文综述了非稀土永磁材料的发展历程和第一代、第二代、第三代稀土永磁材料的发展史、分类、制造工艺及应用，并对稀土永磁材料发展现状做出展望与总结。
关键词：稀土；磁性材料；工艺；应用
Review of rare earth permanent magnet materials
Abstract: Magnetic materials is closely linked with our life,magnetic materials has experienced from non rare earth to rare earth permanent magnetic materials. This paper summarized the development of non rare earth permanent magnetic materials and development history, classification , manufacturing process and application of the first generation, second generation,the third generation rare earth permanent magnetic material.In the end the development and prospect status of rare earth permanent magnetic materials was given.
Keywords: rare earth; magnetic material; technology;application
0绪论
磁性材料是一种古老而年轻的、用途广泛的基础功能材料，在长期的发展过程中，其应用已经渗透到了国民经济和国防的各个方面，磁性材料本身也得到了很大的发展。人类使用永磁材料已经有几千年的历史，发展至今，永磁材料现在在人们的日常生活中已经起着十分重要的作用，其应用也几乎遍及人类生活的各个方面，并且其应用范围还在不断扩大。与此同时，永磁材料的性能也已经取得了长足的进步。众所周知，在永磁材料更新换代的发展历史中，材料的最大磁能积(BH)max 一直是衡量材料性能水平的最基本指标。
1非稀土永磁材料的发展历程
人类最早使用的永磁体是1900年前后出现的淬火马氏体钢，二十世纪初，科学家们想了各种办法，试图提高这种钢材的硬磁性能，随后出现了钨钢、铬钢等，在1917 年前后日本人发明了含有W、Cr、 C 的钴钢，从而使这种材料的矫顽力Hc 有了很大的提高。但有一部分人一直在试图寻找一种新型的永磁材料以全面取代这种碳钢。到1931 年，日本人发明了铸造AlNiCo 系永磁合金，从而使永磁材料的发展进入了一个全新的阶段，虽然这种合金的价格颇高，但基本上还是全部开始使用这种新型永磁材料。于是人们又开始投入大量的精力来研究这种AlNiCo 系永磁材料。在对这种材料的研究中，人们相继在铸造法的基础上发展出粉末烧结法，并研究出柱状晶AlNiCo 合金，从而使这种材料的性能有了很大的提高。1950 年，磁铅石型钡铁氧体永磁材料BaM 在荷兰Philips 公司问世，其特点是虽然它的饱和磁化强度Ms 比较低，但矫顽力Hc 很高，价格十分便宜；到1963 年，又出现了锶铁氧体永磁SrM。
2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
，稀土原子占据a晶位，Co原子占据c和g晶位。大多数示)，空间群为P b
／mmm
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 M S=1.14T，居里温度Tc=1000K(727℃)，因而是理想的永磁材料。
2.1 发展简史
RCo5化合物的研究起始于20世纪50年代，由于稀土分离技术的进步，促进了稀土与过渡族金属化合物的制备与研究。最早发现GdCo5具有单轴各向异性，其粉末具有较高的矫顽力(达到640kA／m)，这预示着RCo5系列化合物有可能成为优良的永磁材料。随后又发现YCo5和SmCo5有更高的磁晶各向异性。1967年美国人斯特纳特(K．J．Strnat)粉末法制造出第一块实用的SmCo5永磁体，(BHmax=40?6kJ／ms。随着等静压和液相烧结技术的开发成功，磁体的性能迅速得到提高，到70年代初期，RCo5型永磁合金的制造工艺已逐步完善和成熟。1975年RCo5系永磁合金已进入商品化市场。1980年实验室的最高磁性水平为
(BH)max=223kJ／m3。
2.2 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H CJ=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。
2.3 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(表2)。
2.4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。
3 第二代稀土永磁材料
稀土原子与钴原子按2：17比例组成的化合物为基相的稀土永磁合金，简称R2Co17是第二代稀土永磁合金。R2Co17化合物在高温下具有Th2Ni17型晶体结构，低温下要转变为Th2Zn17型晶体结构。Th2Ni17型结构属六方晶系(图1)，空间群为P63/mmc其中稀土占据b和d晶位，Co占据g、k、f和j晶位。Th2Ni17与Th2Zn17为同素异构体，二者结构很相似(图2)，其中稀土占据c晶位，co(或Fe)占据d、f、h和c晶位。Th2Zn17结构属菱方晶系，空间群为R3m。R2Co17系化合物的饱和磁化强度比RCo5高许多，而且居里温度也较高，图3和图4分别示出RCo5，R2Co17，R2Fe l7和R2Fe l4B相的饱和磁化强度与居里温度值。因此R2Co17理论上的最大磁能积也高，例如Nd2Co17，其μoMs=1.65T，[(BH)max]理论=539kJ/m3.但是除了钐、铒和铥外，大多数R2Co17化合物都是易基面的，各向异性较低，不可能成为高性能永磁材料。Sm2Co17虽有易磁化轴，但各向异性场和矫顽力很低(K1=3.2×10-6J/m3，HA=5200kA/m)，也难以成为实用的永磁材料，必须通过其他途径来改善矫顽力。
3.1简史
1976年德国的纳格尔(H.Nagel)等人在研究Sm2(Co1-x Fe x)17合金系的基础上，通过添加锰、铬等元素得到了两种高性能2：17型永磁体：
(1)Sm2(Co0.8Fe0.09Mn0.15)17,其性能为(BH)max=222.8kJ/m3，Br=1.13T，
H cJ=1066.6kA/m。(2)Sm2(Co0.8Fe0.09Cr0.02)17，其磁性为(BH)max=238.8kJ/m3,Br=1.1T，HcJ=579kA/m。这两种永磁体都是单相的，其矫顽机理是通过由反磁化畴的形核与长大的临界场来决定的。它们的温度稳定性较差，制造工艺复杂，重复性很不好，因此这两种永磁合金在工业上未能得到应用。另-方面，在Sm(Co，Cu)。三元沉淀硬化材料的基础上，通过添加铁、锆、钛和铪等元素发展起来的Sm(Co，Cu，Fe，M)z(M=Zr，Ti，Hf等；Z=7.0～8.3)永磁合金在工业上获得了广泛应用。Sm(Co，Cu，Fe，M)z合金是以2：17相为基体，有少量1：5沉淀相的多相合金。实验表明：合金在高矫顽状态下，内部结构是-种具有菱方晶格的胞状组织，胞内是2：17相。每-个2：17相的颗粒被1：5相的薄层所包围，形成孤立的胞状结构，1：5相起着阻碍畴壁运动的作用，它们的矫顽力正是由1：5相对畴壁的钉扎强度所决定。1977年日本人小岛等用粉末冶金法研制出(BH)max=238.8kJ/m3,Br=1.12T，HcJ=557kA/m的Sm(Co，Cu，Fe，Zr)72的永磁体。1980年2：17型稀土钴永磁合金正式进入商品化市场。实验室的最高水平达至Br=1.2T，Hc J=1034.8kA/m，(BH)max=262.6kJ/m3。
3.2分类
根据矫顽力的大小，这类合金又分为低矫顽力和高矫顽力两种。前-类合金的矫顽力约为Hc J=496-560kA/m，在中国颁布的技术标准GB4180-84中对这类合
金的牌号和磁性作了规定(见表)。后-类合金的矫顽力HcJ≥796kA/m，实验室研制的永磁体最高矫顽力达到Hc J=2160kA/m。表中也列出几种工业生产的2：17型高矫顽力稀土钴永磁合金的牌号与磁性。
2：17型稀土钻永磁合金的牌号与磁性
国别牌号剩磁
B。|
弋
磁感矫
顽力
HCB
内禀矫
顽力
HcJ
最大磁
能积
(BH)
既的温
度系数
aBr(20
～
100℃)
HcJ的温
度系数
p％
(20~100
℃)
居里
温度
/kA·m
-1
/kA·m
-1
/kJ·m
-1
/％·℃
-1
/％·℃-1 Tc/℃
中国(GB4180-8 4) XGSl
96/40
≥
0.98
≥380 ≥400
183～
200
-0.03
BOO
～850 XGS208/4
4
≥
1.02
≥420 ≥440
200～
220
-0.03
800～
850 XGS240/4
6
≥
1.07
≥440 ≥460
220～
250
-0.03
800～
85C
日本REC-22 0.92
～
0.98
557～
716
≥796
159～
191
-0.03 -0.2
BOO
～
85C
日本REC-26 1.02
～
1.08
637～
796
≥796
199～
215
-0.03 -0.2
800～
85(
日本CORMAX
2700H
1.03
～
1.07
716～
772
≥796
199～
215
-0.03 -0.2
800～
85(
中国
GYROS-2
4B
1.02
～
1.05
640～
796
>796
160～
192
-0.03 -0.2
BOO
～85( 此外，利用重稀土元素镝、铒和铽等取代部分金属钐，可制造出具有低温度
系数的2：17型稀土钻永磁合金。例如Sm1.2Er0.8Co10Cu l.5Fe3.2Zr0.2合金，经适当热处理后可得到在+20～+80℃范围内的负平均温度系数αBr=-0.000～-0.002％/℃。其磁性仍可达到Br=0.94T，Hc J=414kA/m，(BH)max=143.22kJ/m3。
3.3制造工艺
2：17型稀土钴永磁合金主要采用粉末冶金工艺制造，其工艺流程基本与1：5型合金相同(见1：5型稀土钻永磁合金)，只是烧结温度高(1180～1250℃)。另外还需要在850～400℃进行长时间的阶梯时效处理才能得到高的磁性。
3.4应用
2：17型磁体的性能比1：5型优异，而合金中钐和钴的含量比SmCo。低，因此在很多场合已取代1：5型稀土钴永磁合金而获得广泛应用。如在微波器件、航空电动机及高精密的仪表中使用。它的缺点是：制造工艺复杂，烧结温度较高(1180~1250℃)，时效时间很长(至少需20h以上)，因此工艺费用较高。
4 第三代稀土永磁材料
由于第一代第二代稀土永磁材料所用的钴资源有限，价格昂贵，经过长期研究，终于研究出不含Co的高性能实用永磁材料—稀土-铁-硼永磁材料，称为第三代稀土永磁材料。H. Oesterreicher等1984在《Mat. Res. Bull)报道，研究了一些金属同化合物（四方品结构）的磁性参数，利用中子衍射进行的究结果：Nd2 Fe14B具有空间群P42mnm, Nd位于4f (x=y=0.266)和4g(x=0. 139, y= -0. 139),B 位子4g(x=0.368,y=-0. 368)，Fe位于16K1(z =0. 224, y=0. 568, z=0. 128)，16K2 (x=0. 039. y=O. 359, z=0. 176), 8j1(z=y=O. 097, z=0. 205), 8j2(x=y=0. 318, z=O. 247), 4e (z=0. 113)和4c，结构如下图所示。
4.1简史
第三代稀土永磁材料的诞生建立在许多学者，科学家的研究基础上，在早期研究中人们发现RFe2（R代表稀土）和其他稀土系，在低温时有较高的矫顽力，RFe非晶材料的硬磁性随晶化过程而提高。1972～1973年，A．E．Clark等人在室温下将TbFe2化合物制成非晶态并退火，其矫顽力大幅度提高，H C= 270kA/m，最大磁能积(BH)max=71. 6kJ/m3。1981年K．N．Koon等人在晶化的非晶合金Las Tbs (Fe80 B20 )90中发现了高矫顽力。1981年H．H．Stadelmaier等人发现Gd3 Fe20C相具有Zr22 C3型结构，相继G．C．Hadjip8nayic等人配成下述配方：Pr15Fe76B6Si3，通过快淬、热处理的工艺获得。mHc= 1194kA/m和(BH)max=103. 5kJ/m3。D．J．Sellmyer等人，用X射线分析发现该合金硬磁化相是R2 Fe l4B相，属四方结构化合物。日本住友特殊金属株式会社的M．Sagawa（佐川真人）等人于1983年用粉末冶金方法制出最大磁能积(BH)max= 286. 6kJ/m3的Nd15Fe77 B8永磁材料，终于创造出当时磁能积的最高记录。
4.2分类
按稀土永磁材料可分为Nd-Fe-B三元系，Pr-Fe-B三元系．R-Fe-B三元系（R= La,Ce-Pr-Nd，MM等）,Nd-FeM-B四元素,Nd-FeM1 M2 -B五元系，( NdHR)-FeM1 M2-B六元系，或七元系（M，M1，M2代表其他金属元素特别是过渡族金属元素，HR代表重稀土金属元素）。
4.3制造工艺
烧结R-Fe-B系永磁合金主相Nd2 Fe14B，其磁性的形成关键在于烧结工艺，如原材料配料相同，烧结工艺如有小的变化，磁性能将有很大的变化。
4.4应用
参钕铁硼永磁材料行业的核心技术主要体现在制造工艺上，具体体现在其产品的均匀性、一致性、加工质量、镀层质量等方面。钕铁硼磁铁作为第三代稀土永磁材料，具有很高的性能价格比，其广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业，特别是随着信息技术为代表的知识经济的发展，给稀土永磁钕铁硼产业等功能材料不断带来新的用途，这为钕铁硼产业带来更为广阔的市场前景。
5展望与结语
钕铁硼磁铁具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比最佳的磁体。预计在未来20-30年里，不可能有替代钕铁硼磁铁的磁性材料出现。笔者认为钕铁錋永磁材料未来发展会向着以下几点发展：（1）添加多种稀土元素，即多元稀土添加的R-Fe-B材料；（2）优化制造工艺提高矫顽力和最大磁能积；（3）采用新的工艺方法，如制备R-Fe-B纳米晶以提高磁性能。
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综述—永磁材料
Nd-Fe-B系稀土永磁材料的研究进展 邓少杰 合肥工业大学工业与装备技术研究院 摘要钕铁硼磁体被称为第3代稀土永磁材料，是目前综合磁性能比较高的永磁材料。探讨了钕铁硼永磁材料的发展前景以及行业存在的问题，对钕铁硼永磁材料生产和应用现状进行了分析。概述了钕铁硼永磁材料的研究进展和应用领域，介绍了钕铁硼磁体的性能及先进制备工艺。纵观全文，钕铁硼永磁材料已进入一个崭新的发展阶段，应用前景广阔。关键词 稀土永磁材料钕铁硼 磁性能 制备工艺 1绪论 1.1永磁材料的定义 永磁材料又称为硬磁材料，它是一种经过外加强磁场的磁化，再去掉外加磁场之后能长时期保留其较高的剩余磁性能，经受振动、温度等环境因素和不太强的外加磁场的干扰的强磁材料。又因为其具有高的矫顽力，能经受外加不太强的磁场的干扰，故又称硬磁材料。 1.2钕铁硼系稀土永磁材料的现状及研究意义 在钕铁硼刚开始生产应用之初，世界钕铁硼生产能力主要集中在日、美、中、欧等少数国家手中。其中，日、美在永磁的开发、生产和推广应用方面的技术一直处于世界前茅，同时也是最大的永磁消费市场，并形成了几家能力大、质量好、竞争力强的超大规模企业。目前，日本住友特殊金属公司、日本信越化学实业公司、TDK 等在钕铁硼的销量上分居世界第一、二、三位，而中国的北京中科三环高技术股份有限公司与日本的TDK 并列排在第三位。 中国在20世纪80年代初开始从事稀土永磁材料的研究。目前，中国钕铁硼产业已经占全球近80%市场份额，是全球烧结钕铁硼磁体的产业中心。2010年，中国铁硼磁体产量已经超过世界总产量的80%。随着中国对稀土出口限制管理日趋严格，未来中国高性能钕铁硼永磁材料产量将继续扩大，占全球总产量比例有望继续提升。目前，中国钕铁硼永磁材料生产企业已达120多家，国内有5家企业的生产规模已近千吨。而上百吨生产规模的企业有20余家，但所产磁体大部分都是中低档产品，绝大多数应用在性能要求不高的领域。所以，中国烧结钕铁硼产量虽处于世界前列，但所得利润却很有限。从世界范围来看，高性能钕铁硼永磁体发展前景看好，市场竞争力也较强。永磁材料是一种重要的基础功能材料，它的基本功能是提供稳定持久的磁通量，不需要消耗电能，是节约能源的重要手段之一。同时永磁材料使器械和设备结构简单，制造成本和维修保养成本降低[1]。因此，永磁材料的应用面越来越广，应用量越来越大。当今，永磁材料按磁性能的高低，大致可分为2类。一是一般永磁材料，如铝镍钴、铁氧体，磁性能较低，但价格低；二是稀土永磁材料，如钐系磁体（如SmCo5）及钕系磁体（Nd-Fe-B），磁性能较高，但价格贵[2]。随着电子器件的小型化、微型化的发展要求，高性能稀土永磁材料应用越来越广泛。钕铁硼的最大磁能积最高，由于不含贵重金属Sm和Co，价格较低，近年来发展迅速。也因为Nd-Fe-B系永磁材料的性能比传统的永磁材料的要高，称为创世界纪录的磁性材料。并且用金属铁代替稀土永磁一、二代所用的金属钴，以成本低、资源丰富的金属钕代替资源较少的稀土金属钐。再者永磁材料有矫顽力高、剩余磁感应强度高、最大磁能积高和稳定性高这四大优势。而随着当今世界的飞速发展的要求，永磁材料的研究就显得极为必然。 也因钕铁硼是重要的金属功能材料，作为第三代稀土型永磁材料，由于其良好的磁性能被科技人员称为“磁王”，利用其能量的转换
稀土永磁材料与医疗保健
稀土永磁材料与医疗保健 我们人类赖以生存的地球拥有宠大的磁场。人体内充满着铁磁性物质，有生物电流也有生物磁场，当受到强大磁场刺激时，会产生许多微妙的生物反应，由此产生了医学上的磁诊断和磁场疗法。 稀土金属中的钕和钐等具有特殊的原子结构，是当今制备优质永磁材料的必需元素。尤其是一代磁王钕铁硼永磁体的出现，不但引起许多电子和机械工业产品发生革命性的变化，也促进了医学上的磁诊断设备和“磁疗”迈上了一个新的台阶。 医院里用的核磁共振成像仪是比CI还要精密的新型诊断设备。组成人体细胞的各种元素的原子核都具有核磁矩，在一定的强磁场下会产生共振，利用人体正常细胞组织与病变组织共振迟豫时间不同，经过精密的断层扫描分析，利用反映出的图象差异来观察就能诊断出早期微小的病变。但该设备需要有强大的磁场系统支撑。若采用超导磁体，需要配备昂贵的超低温系统，安装维修十分复杂；而采用普通铁氧体磁钢，则需要几十吨甚至上百吨的磁体来组装成一个庞然大物。采用高性能钕铁硼永磁材料就可以克服上述缺点，只需要两三吨磁体，整体重复和体积大大减少，在保证高质量和高分辨率的条件下，实现了设备的小型化和轻型化，有利于推广使用。 稀土永磁材料还被广泛应用于磁场疗法，即通常所说的“磁疗”。“磁疗”是利用磁场作用于人体组织或一定穴位进行治疗疾病的理疗方法。对于肌肉组织损伤和皮下淤血水肿等病症可采用阿是穴（即损伤部位）强磁按摩或旋转交变动磁疗法。对于其它病症则以中医经络学说为基础，用强磁场产生的磁力线代替针灸来刺激穴位以达到治病的目的。也可以采用静磁贴敷疗法，或者与真空拔罐结合制成“哈磁五行针”或强磁磁提针，用强磁刺穴位来治疗疾病。 利用强磁场刺激穴位可以起到疏通经络、调节神经和促进气血运行的作用，用于治疗软组织急慢性扭挫伤等病症效果尤为明显。强磁场可以促进机体的血液循环，加强新陈代谢，起到良好的消炎镇痛作用。采用磁穴位法，对于肩周炎、关节炎、气管炎、神经痛、高血压和某些心脑血管慢性疾病具有一定疗效。其效果与患者对磁的敏感性有关。稀土永磁强磁“磁疗”虽然不能包治百病，但由于不用吃药打针，无痛苦和毒副作用，很受病患者的欢迎。 钕铁硼永磁材料所拥有的超强磁力还被用于牙齿矫正和外科吸取铁磁性异物（像眼睛或其经部位不慎迸进铁屑或铁砂等）。这种利用强磁吸铁的办法甚至被用于给牲畜治病，如黄牛和奶牛常因误食铁钉或铁丝面导致创伤性胃炎，死亡率很高，在我国每年致死的牛多达几十万头。用钕铁硼制造的牛胃恒磁吸引器可以毫不费力地地把牛误食的铁杂物吸取出来，为防治牛的创伤性胃炎闯出了一条新路。 稀土永磁体还是制造各种磁疗保健器的理想材料，如磁疗鞋、磁疗帽、磁疗腰带和磁疗床垫等，还可制成磁疗项链、磁疗手表和磁疗戒指等具有保健功能的磁疗保健装饰品。在当今市场上众多的磁疗产品中，往往是采用稀土永磁材料制作的才有良好的效果。
基于单片机的水位控制系统毕业论文
基于单片机的水位控制系统 毕业论文 目录 河系学院本科生毕业论文（设计）诚信声明........................... 错误!未定义书签。河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告........................... 错误!未定义书签。摘要............................................................ 错误!未定义书签。ABSTRACT ........................................................ 错误!未定义书签。 1. 绪论 (2) 1.1 研究背景 (2) 1.2研究现状 (2) 2.设计任务及要求分析 (3) 2.1 设计任务及要求 (3) 2.1.1 设计任务 (3) 2.1.2 设计要求 (3) 2.1.3 要求分析 (3) 3. 系统方案论证与选择 (3) 3.1方案设计 (3) 3.2 系统整体方案 (5) 3.2 各单元电路方案论证 (5) 3.3 主要模块简介 (7) 3.3.1 核心芯片STC89C51单片机 (7) 3.3.2 1602液晶显示器 (9) 4. 硬件电路设计 (13) 4.1 单片机最小硬件系统电路 (13) 4.2水位显示电路 (13) 4.3 水位调整及其报警电路 (15) 4.4初值设置按键电路 (15) 5. 程序设计 (16) 5.1水位控制系统主程序设计流程图 (16) 5.2 水位控制系统主程序 (16) 6. 实物调试与测试 (16) 6.1实物图 (17) 6.2 测试结果分析 (17) 7. 结束语 (17) 参考文献 (18) 致谢 (20) 附录 (21) 河西学院本科生毕业论文（设计）题目审批表 (29)
稀土永磁材料的研究进展 应用物理学专业毕业设计 毕业论文
稀土永磁材料的研究进展应用物理学专业毕业设计毕业论文
内蒙古科技大学本科毕业论文 题目：稀土永磁材料的研究进展学生姓名： 学院：物理科学与技术学院 学号： 专业：应用物理学 班级： 指导教师： 二〇一一年六月
摘要 稀土永磁材料在国民经济中占有重要的地位。本文从稀土永磁材料特点出发，介绍了稀土永磁材料发的相关发展应用，并进行了钕铁硼永磁体的粘结研究。 关键词：稀土永磁；粘结 Abstract Lanthanon permanent magnet is of importance in the country economy. In this paper, from characteristic of lanthanon permanent magnet, application and development are introduced, and stick investigation of NdFeB have been discussed. Keywords: Lanthanon permanent magnet; stick
目录 引言_______________________________________________________________ 5 1.稀土永磁材料的概要介绍 ____________________________________________ 5 2.十七种稀土元素 ____________________________________________________ 6 3.钕铁硼NdFeB_____________________________________________________ 6 4.日美等国的相关发展状况和我国稀土永磁材料发展展望 __________________ 7 4.1日美等国的相关发展状况______________________________________________ 7 4.2我国稀土永磁材料发展及展望__________________________________________ 8 5.钕铁硼永磁体的粘结研究 ____________________________________________ 8 5.1按要求配量__________________________________________________________ 9 5.2预估方案____________________________________________________________ 9 5.3检查效果，确认并验证最佳方案_______________________________________ 10结语______________________________________________________________ 11
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
稀土永磁材料 李世东材卓121 1209010103 摘要：稀土永磁材料具有高的磁能积、良好的稳定性、不易受温度、外界磁场和冲击的影响，它广泛用于雷达、航天技术、卫星通信、计算机、自动控制，旋转机械设备、交通运输、磁分离、石油化工、医疗卫生、电动玩具、办公设备、以及各种仪器仪表等方面。稀土钕铁硼永磁材料产业本身是个新兴产业，新的应用领域在不断涌现，特别是以信息产业为代表的知识经济发展，给稀上永磁等功能材料不断带来新的用途。除了在上述等方面的广泛应用外，汽车中的发电机、电动机和音响系统、风力发电、节能电梯、变频空调等应用已经开始，这将极大地带动钕铁硼永磁材料产业的发展。 关键词：稀土永磁材料制备特性分类应用 Abstract:Rare earth permanent magnetic material with high magnetic energy product, good stability, less susceptible to temperature, the influence of external magnetic field and impact. It is widely used in radar, space technology, satellite communication, computer, automatic control, rotation machinery and equipment, transportation, magnetic separation, petroleum chemical industry, medical and health, electric toys, office equipment, and a variety of instrumentation, such as aspects. Rare earth neodymium iron boron permanent magnetic material industry is a new industry, new application areas are emerging, especially in the information industry as the representative of the knowledge economy development, to dilute the permanent magnet and other functional materials continue to bring new uses. In addition to a wide range of applications in the automotive, motor and audio systems, electric motors and sound systems, wind power, energy saving, energy saving, such as the application has begun, which will greatly promote the development of the permanent magnet material industry. Key word:Rare earth permanent magnetic materialPreparation CharacteristicClassificationApplication 引言：永磁材料作为一种重要的功能材料，已被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家电、航天等领域，深入国民经济的方方面面，其产量与用量已成为衡量一个国家综合国力与国民经济发展水平的重要标志。稀土永磁的出现是永磁材料领域中的一个巨大进步，尤其是NdFeB稀土永磁材料的高性能使得高新技术产业中的磁器件高效化，小型化，轻型化成为可能。相信随着稀土永磁材料应用的扩展，定会迎来一个稀土永磁高新技术应用的新时代。 1.定义 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）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
稀土功能材料研究现状
稀土功能材料研究现状 摘要：稀土元素被誉为二十一世纪新材料的宝库，因其在电、光、磁等方面具有独特性质，故在功能材料领域获得了广泛的应用。文章介绍了稀土磁性材料、稀土发光材料、稀土催化材料、稀土贮氢材料、稀土超导材料的研究及其应用进展。 关键词：稀土、功能材料、研究现状 引言 功能材料是以物理性能为主的工程材料的统称，即指在电、磁、声、光、热等方面具有特殊性质，或在其作用下表现出特殊功能的材料[1]。它是现代高新技术的先导和基础，对它的研究、开发和应用将促进国家的科技发展水平，提高国家的综合经济实力和在高科技领域的竞争力。 被称为新材料“宝库”的稀土元素具有独特的4f电子结构，大的原子磁距，很强的自旋轨道藕合等特性，与其它元素形成稀土配合物时，配位数可在3—12之间变化，并且稀土化合物的晶体结构也是多样化的。稀土元素具有独特的光学、电学及磁学物理化学性质，使其在功能材料领域获得了广泛的应用。因此，无论是稀土金属还是其化合物都有良好的应用价值。本文着重介绍了在工农业生产和科学技术领域中有广泛应用的不同类型的稀土材料。 1、传统领域中的稀土材料 1.1稀土在农轻工中的应用 早在20世纪五六十年代，稀土就在农业、纺织业、石油化工业等传统领域得到了广泛的应用。稀土在农业的应用时我国科学独立自主开发的成果，先后被列入国家“六五”和“七五”科技攻关计划。稀土元素作为微量元素用于农业主要有2个优点：一是作为植物的生长、生理调节剂，使农作物具有高产量、优品质和抗逆性3大特性；二是稀土属低毒、非致癌物质、合理使用稀土对人畜无害，对环境无污染[2]。如添加稀土元素的硝酸盐化合物作为微量元素化合物施用于农作物可
稀土永磁材料与应用
稀土永磁材料与应用 一、稀土永磁材料 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。 2．稀土钕永磁材料，NdFeB永磁材料。 3．稀土铁氮（RE-Fe-N系）或稀土铁碳（RE-Fe-C系）永磁材料。 三、稀土永磁材料制备工艺分类 1．粉末冶金烧结工艺制备的烧结磁体； 2．还原扩散制粉或氢碎处理粉末及粉末冶金烧结工艺制备的烧结磁体； 3．快速凝固制粉或氢碎制粉（HDDR），粉末模压粘结工艺制备的粘结磁体； 4．快速凝固制粉或氢碎（HDDR）粉末的注射工艺制备的注射磁
河西学院学分制学籍管理规定(试行)
河西学院学分制学籍管理规定（试行） 第一章总则 一、为维护我校正常的教育教学秩序，促进学生德、智、体、美全面发展，不断提高教学质量，依据国家有关法律、法规和教育行政管理部门有关规定，结合我校实际，特制定本管理规定。 二、本实施细则适用于我校有正式学籍的全日制本科在校学生的管理。 三、为适应不同层次学生的需求，我校实行弹性学制。 第二章目的 实施学分制的目的： 一、提高学生素质并满足不同层次学生学习知识的要求。 二、引导学生自我设计和选择成才方向，促进学生的个性发展。 三、调动学生学与教师教的积极性，进一步提高教育教学质量。 四、充分利用我校的各类教学资源，提高办学效益。 第三章学制与学期 一、学制：本科标准学制为4年，实行3－6年的弹性学制。学生取得学籍后，在3--6年学习年限内修业，可提前至3年毕业，也可延长至6年毕业，累计在校学习时间最长不得超过6年。具有学籍的时间最长不得超过8年。 二、每学年为两个学期，共40周，其中教学时间36周（每学期18周），考试时间4周（每学期2周），并在适当时间安排入学教育、军事训练、生产劳动、社会实践等活动。 第四章课程设置与学分 一、按人才培养方案的规定，我校各专业的课程结构设置分为三个平台：校级平台课程、系级平台课程和专业平台课程。 二、学分制是一种教学管理制度，以学分作为计算学生学习量多少的单位，以成绩绩点作为衡量学生学习质量优劣的指标，以取得必要最低学分作为毕业标准。各专业学生毕业时应达到的最低总学分为160-170学分（具体学分要求按各专业人才培养方案规定执行）。 三、各类课程学分分配的原则要求如下：
（一）校级平台课程 校级平台课程是大学生知识结构和能力素质培养中的基础部分，它包括： 1、思想理论课程模块：必修16学分，其中课堂教学14学分，“形势与政策”2学分。 2、体育健康教育课程模块：必修6学分，并完成大学生体能测试。 3、计算机基础课程模块：文史类4.5学分，理工类6学分。 4、大学外语课程模块：必修12学分。 5、教师教育模块：31个学分，其中教育实习14学分。 师范类专业学生必须修读规定数量的教师教育课程学分，并完成教育实习。 非师范类专业学生可不修读。如愿意取得教师资格证书的学生，可修读教师教育模块。 6、素质教育模块（包括创新教育、必读书目、学术活动、劳动、就业指导、社会实践等）：6.5学分。 7、基本军事理论与军事训练课程模块：必修2学分，并完成军事训练。 8、知识拓展模块：选修4学分。 （二）系级平台课程 系级平台课程是培养本科生基本理论素养和专业素养的关键，是增强本科生工作适应性的基础。有条件的系在各专业或部分专业设置共同的必修课、任选课，此类课程的设置和学分修读要求，由各系在符合学校人才培养方案总学分要求的前提下，根据不同学科专业特点自行论证确定。 （三）专业平台课程 专业平台课程是各专业为体现自身特点并根据专业的特殊需求而设置的课程。各专业可根据专业特点和学生的职业定向确定2～3个课程模块，一般包括拓宽加深的专业课程模块和面向社会的应用类课程模块，开设时间主要安排在三、四年级。但教学条件较差的专业不宜开设较多的课程模块，暂可确定一个，待条件成熟以后增加新的课程模块。在进一步拓宽专业口径的基础上，在高年级灵活设置专业方向，学校鼓励各专业创造条件，逐步扩大专业选修课的比例，尽可能满足学生个性化发展的需要。 第五章学时与学分计算 一、总学时为2600左右，实验课较多的专业总学时可达到2700左右，周学时最多不超过26学时，每周学时数应随学生年级升高而逐步减小。本科学生毕业总学分为160 —170。
2020年稀土永磁材料企业三年发展战略规划
2020年稀土永磁材料企业三年发展战略规划 2020年9月
目录 一、公司总体发展战略 (3) 二、公司具体发展目标 (3) 1、创建全球一流的稀土永磁材料技术研发平台 (3) 2、打造行业领先的自动化、信息化的智能制造平台 (4) 3、拓展全球化市场营销平台 (4) 三、实现发展目标拟采取的措施 (5) 1、加强研发力度，推进产品性能、工艺技术及装备水平全面提升 (5) （1）加大基础材料研发投入 (5) （2）关键设备持续研发与工艺创新并举 (5) （3）开发更加环保高效的表面防护技术 (6) 2、通过推广制造自动化、信息化、智能化提升精益生产管理水平 (6) （1）加快自动化工厂建设 (6) （2）完善数据信息平台 (6) （3）实施在线生产管控 (6) 3、继续加强公司质量管控和品牌推广，拓展营销网络的全球化布局 (7) （1）加强公司质量管控和品牌推广 (7) （2）继续完善市场营销体系建设 (7) 4、加强人才体系建设，大力培养和引进高端人才 (7) （1）继续加强和完善公司内部人才培养机制 (8) （2）加快外部优秀人才引进 (8) （3）制定和实施有利于人才成长的激励政策 (8)
一、公司总体发展战略 公司以“清洁世界，磁引未来”为使命；以“做永磁行业创新引领者”为愿景；倡导“安全、奋斗、创新、诚信、责任”核心价值观。 公司以自主技术研发创新为核心，依托包头稀土全产业链，深耕高性能稀土永磁材料领域，巩固质量及品牌优势，弘扬工匠精神，打造“百年天和”，努力发展成为稀土永磁材料行业全球领导者。 二、公司具体发展目标 公司秉承“精确定位、发挥优势、夯实基础、稳固发展”的方针，持续立体创新、诚信经营、艰苦创业、团结拼搏，致力于创建“技术研发平台”、打造“智能制造平台”、拓展“全球市场营销平台”。 1、创建全球一流的稀土永磁材料技术研发平台 稀土永磁材料作为战略新兴产业基础性功能材料，技术研发尤为重要，自发明以来其性能伴随着行业技术水平的提高不断提升。公司具有较强的自主研发能力，公司的研发中心被内蒙古自治区授予“钕铁硼永磁材料工程技术研究中心”及“企业技术中心”，结合自主研发的中试生产线，能够对稀土永磁材料的基础特性、晶相、工艺特点、耐温防腐以及应用特性等方面进行研究。未来，公司将持续加大研发投入，充分发挥自主核心技术工艺研发、关键生产设备研制等方面的优势；进一步扩大科研合作，通过多种方式引进世界级顶尖的磁学专
磁性材料研究进展
磁性材料 引言 磁性材料作为重要的基础功能材料，已广泛用于信息、能源、交通运输、工业、农业及人们日常生活的各个领域，对社会进步和经济发展起着至关重要的推动作用。人们习惯按矫顽力的高低，对磁性材料进行分类：矫顽力大于1000A／m则称为硬磁材料，当硬磁材料受到外磁场磁化后，去掉外磁场仍能保留较高的剩磁，因此又称之为永磁材料或恒磁材料；矫顽力小于lOOA／m则称为软磁材料；矫顽力100A／m 铁氧体磁芯与粉末磁芯综述 摘要 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。 从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达、电视广播、集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代，随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展，研制出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。 目录 一、组成与分类 (1) 二、材料特性 (3) 三、磁芯材料的基本参数 (4) 四、主要性能指标 (7) 五、磁芯的形状 (8) 六、主要应用 (9) 一、组成与分类[1] 1.铁氧体磁芯 铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。铁氧体的化合物是MeFe2O4，这里Me代表一种或几种二价的金属元素，例如，锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能，但是如果超出某个温度值，磁性将失去，这个温度称为居里温度（T c）。铁氧体材料非常容易磁化，并且具有相当高的电阻率。这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。 高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类：锰锌（MnZn）铁氧体材料和镍锌（NiZn）铁氧体材料。比较而言，NiZn材料的电阻率较高，一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。但是最近的研究表明，如果颗粒的尺寸足够小而且均匀，在几兆赫兹范围内MnZn 材料显示出较NiZn材料更为优越的特性，例如，TDK公司的H7F 材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术，适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。磁芯形状种类丰富，有E、I、U、EC、ETD形、方形(RM、EP、PQ)、罐形(PC、RS、DS)及圆形等。 1 基于单片机的水位控制系统设计毕业论文 目录 河系学院本科生毕业论文（设计）诚信声明 (2) 河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告 (3) 摘要 (6) ABSTRACT (6) 1. 绪论 (7) 1.1 研究背景 (7) 1.2研究现状 (7) 2.设计任务及要求分析 (8) 2.1 设计任务及要求 (8) 2.1.1 设计任务 (8) 2.1.2 设计要求 (8) 2.1.3 要求分析 (8) 3. 系统方案论证与选择 (8) 3.1方案设计 (8) 3.2 系统整体方案 (10) 3.2 各单元电路方案论证 (10) 3.3 主要模块简介 (11) 3.3.1 核心芯片STC89C51单片机 (11) 3.3.2 1602液晶显示器 (14) 4. 硬件电路设计 (17) 4.1 单片机最小硬件系统电路 (18) 4.2水位显示电路 (18) 4.3 水位调整及其报警电路 (19) 4.4初值设置按键电路 (20) 5. 程序设计 (20) 5.1水位控制系统主程序设计流程图 (20) 5.2 水位控制系统主程序 (20) 6. 实物调试与测试 (21) 6.1实物图 (21) 6.2 测试结果分析 (21) 7. 结束语 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24) 附录 (25) 河西学院本科生毕业论文（设计）题目审批表 (33) 河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表 (34) 河西学院毕业论文（设计）指导教师评审表 (35) 河西学院本科生毕业论文（设计）答辩记录表 (36) 1. 绪论 1.1 研究背景 水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线。传统的水位控制系统虽结构简单,但功能单一,无法实现人机交互,且通用性差。如今随着电子技术的飞速发展,电子产品制造工艺成熟,批量生产降低了产品价格。人们开始意识到采用单片机来实现水位控制。其人机交互性强, 功能强大, 控制精度高, 能够方便地与上位机通讯, 实现数据共享。且价格低廉, 通用性、实用性强, 能够在稍作改造后或直接用于诸如自来水厂的储水池、爆气池, 污水处理厂、化学工厂的各类液体池以及电厂一的锅炉气泡等需要水位自动控制的场合。 1.2研究现状 在许多工业生产系统中，需要对系统的液位或物料位进行监测，特别是对具有腐蚀性的液体液位的测量，传统的电极法是采用差位分布电极，通过给电脉冲来检测液面，电极长期浸泡在液体中，极易被腐蚀、电解、失去灵敏性，因而对测试设备的抗腐蚀性要求较高。超声波液位检测系统，利用了超声波传感技术的原理，采取一种非接触式的测量方法，能够实现对工业系统中液位或物料位的检测；而且超声波具有很好的指向性和束射特性，人耳听不见，一般不会对人体造成伤害检测工程方便、迅速、易做到实时控制，而且测量精度又能达到工业实用的要求，所以有广泛的工业应用前景。 并且目前，我国住宅小区楼房自来水供水系统主要采用高塔供水，既在楼顶或者另外建设的高塔上面建个蓄水池以保证用户水压的恒定。目前大多数的住宅小区都是采用人工加水的办法，即当水用完的时候，就人工开启水泵进行加水，十分不便。所以这一切问题的存在，都在呼唤一种简单经济的水位检测报警控制系统的诞生。 传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,而自动控制原理, 依据用水量的变化自动调节系统的运行参数,保持水压恒定以满足用水要求, 从而提高了供水系统的质量，而且成本低，安装方便，经过多次实验证明，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水位的理想装置。 稀土永磁材料及其应用发展现状 稀土永磁钕铁硼材料最重要的应用领域之一是支撑现代电子信息产业的重要基础材料，与人们的生活息息相关，小到手表、照相机、录音机、CD机、VCD机、计算机硬盘、光盘驱动器，大到汽车、发电机、医疗仪器等，永磁材料无所不在。正是由于广泛应用了稀土永磁材料，众多电子产品的尺寸进一步缩小，性能大幅度改善。 一、全球稀土永磁产业近况 近年来，由于发达国家生产成本高，而国际市场磁体价格却不断下降，在这些国家继续生产磁体已难以为继，因此以美、欧为代表的西方发达国家磁材企业纷纷进行了产业调整，使钕铁硼产业的国际格局发生了重大变化。 烧结磁体方面，2000年美国的Ugimag公司被卖给了麦格昆磁，2003年麦格昆磁进行了产业调整将其关掉，将磁材生产转移到中国来。21世纪初，英国的摩根集团收购了德国西门子下属的真空冶炼公司(Vacuumschmelze或VAC)和美国的坩埚公司，但是在2003年6月份，摩根集团关闭了美国的坩埚公司(Crucible)。2005年摩根集团把德国真空冶炼公司卖给了美国的JPMorgan。目前，美国的稀土产业已从昔日的辉煌到今日的全部没落。在欧洲只有两家烧结钕铁硼的生产厂家，一家是在德国的真空冶炼公司，一个是在芬兰的Neorem 公司。2003年6月，日立金属购买了住友金属下住友特金的股份，成为全球最大的钕铁硼生产企业，并于2004年4月1日更名为NEOMAX，并停止了日立金属在美国的磁体生产。2007年4月1日NEMOMAX在日本退市，成为日立金属的全资子公司。日本还有两家企业，一家是TDK，这是一家老牌磁性材料生产企业;还有一家就是信越化工。NEMOAX、TDK和Neorem在中国已建立磁体后加工基地。德国VAC与中科三环合作，2005年在北京成立了烧结钕铁硼合资企业。除了欧洲和日本两地外，其余的烧结钕铁硼磁体生产企业全部集中在中国。 自1990年以来，全球烧结钕铁硼磁体产量增长迅猛，年均增长率保持在25%左右。进入二十一世纪，尽管日、美、欧等发达国家稀土永磁产业的发展止步不前，但由于中国稀土永磁产业的超常发展，使得全球稀土永磁产业依然保持了迅猛增长的态势。2005年，全球烧结钕铁硼产量为42300吨，中国的产量为33000吨，占世界总产量的78%，保持了强劲的增长态势。日本烧结钕铁硼磁体原地踏步，处于维持状态。美国烧结钕铁硼磁体2004年后全部消亡。 粘结磁体方面，全球的生产能力大部分集中在日本企业。有代表性的两家企业，一家是精工爱普生，他们的磁材生产已经全部转到上海爱普生磁性器件有限公司;另一家是日本大同公司。在计算机硬盘驱动器(HDD)的主轴电机应用方面，大同和上海爱普生两家企业就占据了整个市场份额的90%以上。2002年底，中科三环参股了上海爱普生磁性器件有限公司，2004年3月进一步扩大股权，目前中科三环已持有该公司70%的股权，成为其第一大股东。安泰科技2003年3月收购了台湾的海恩公司，其深圳的海恩美格也是一个科技水平很高的粘结磁体工厂，加上国内成长起来的成都银河，粘结磁体企业除日本的大同外，其余基本在中国。 全球粘结钕铁硼磁体产量年均增长率为18%，基本保持了一个稳定增长的态势。2005年，虽然全球粘结钕铁硼磁体产量比2004年略有下降(1%左右)，但中国的粘结钕铁硼产量保持了11%的增长。中国粘结钕铁硼磁体产量已超过全球产量的40%，带动了全球产业的发 稀土永磁电机发展综述 发布日期：2012-10-12 浏览次数：691 核心提示：1引言电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。为在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场，可以有两种方法 1 引言 电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。为在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场，可以有两种方法。一种是在电机绕组内通电流产生，既需要有专门的绕组和相应的装置，又需要不断供给能量以维持电流流动，例如普通的直流电机和同步电机；另一种是由永磁体来产生磁场，既可简化电机结构，又可节约能量，这就是永磁电机。 2 永磁电机的发展概况 永磁电机的发展同永磁材料的发展密切相关。我国是世界上最早发现永磁材料的磁特性并把它应用于实践的国家，两千多年前，我国利用永磁材料的磁特性制成了指南针，在航海、军事等领域发挥了巨大的作用，成为我国古代四大发明之一。 19世纪20年代出现的世界上第一台电机就是由永磁体产生励磁磁场的永磁电机。但当时所用的永磁材料是天然磁铁矿石（Fe3O4），磁能密度很低，用它制成的电机体积庞大，不久被电励磁电机所取代。 随着各种电机迅速发展的需要和电流充磁器的发明，人们对永磁材料的机理、构成和制造技术进行了深入研究，相继发现了碳钢、钨钢（最大磁能积约2.7 kJ/m3）、钴钢（最大磁能积约7.2 kJ/m3）等多种永磁材料。特别是20世纪30年代出现的铝镍钴永磁（最大磁能积可达85 kJ/m3）和50年代出现的铁氧体永磁（最大磁能积现可达40 kJ/m3），磁性能有了很大提高，各种微型和小型电机又纷纷使用永磁体励磁。永磁电机的功率小至数毫瓦，大至几十千瓦，在军事、工农业生产和日常生活中得到广泛应用，产量急剧增加。相应地，这段时期在永磁电机的设计理论、计算方法、充磁和制造技术等方面也都取得了突破性进展，形成了以永磁体工作图图解法为代表的一套分析研究方法。 但是，铝镍钴永磁的矫顽力偏低（36～160 kA/m），铁氧体永磁的剩磁密度不高（0. 2～0.44 T），限制了它们在电机中的应用范围。一直到20世纪60年代和80年代，稀土钴永磁和钕铁硼永磁（二者统称稀土永磁）相继问世，它们的高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积和线性退磁曲线的优异磁性能特别适合于制造电机，从而使永磁电机的发展进入一个新的历史时期。 稀土永磁材料的发展大致分为三个阶段。1967年美国K.J.Strnat教授发现的钐钴永磁为第一代稀土永磁，其化学式可表示成RCo5，简称1:5型稀土永磁，产品的最大磁能积超过199 kJ/m3(25MG·Oe)。1973年又出现了磁性能更好的第二代稀土永磁，其化学式为R2Co17，，简称2:17型稀土永磁，产品的最大磁能积达到258.6 kJ/m3(32. 5MG·Oe)。1983年日本住友特种金属公司和美国通用汽车公司各自研制成功钕铁硼（NdFeB）永磁，称为第三代稀土永磁。由于钕铁硼永磁的磁性能高于其他永磁材料，价格又低于稀土钴永磁材料，在稀土矿中钕的含量是钐的十几倍，而且不含战略物质——钴，因而引起了国内外磁学界和电机界的极大关注，纷纷投入大量人力物力进行研究开发。目前正在研究新的更高性能的永磁材料，如钐铁氮永磁、纳米复合稀土永磁等，希望能有新的更大的突破。 与此相对应，稀土永磁电机的研究和开发大致可以分成三个阶段。磁性材料综述
基于单片机的水位控制系统设计毕业论文
稀土永磁材料及其应用发展现状
稀土永磁电机发展综述