Los materiales de imanes permanentes se utilizan ampliamente en varios motores de automóviles, electrodomésticos, energía, maquinaria, medicina, aeroespacial y otras industrias, así como en componentes que necesitan generar fuertes campos magnéticos. Los materiales magnéticos están estrechamente relacionados con todos los aspectos de la informatización, la automatización, la mecatrónica, la defensa nacional y la economía nacional, y tienen ventajas insustituibles en muchos campos. Los materiales magnéticos son generalmente elementos de Fe, Co, Ni y sus aleaciones, elementos de tierras raras y sus aleaciones y algunos compuestos de Mn. Los materiales magnéticos se dividen en materiales magnéticos blandos y materiales magnéticos duros según el grado de dificultad de la magnetización. En comparación con los materiales magnéticos permanentes, los materiales magnéticos blandos son relativamente fáciles de magnetizar y desmagnetizar. Sus principales funciones son la conducción magnética, la conversión y transmisión de energía electromagnética; Los materiales magnéticos duros también se denominan materiales magnéticos permanentes. Después de ser magnetizados por un campo magnético externo, incluso bajo la acción de un campo magnético inverso considerable, aún pueden mantener parte o la mayor parte de la dirección de magnetización original y tener conversión de señal eléctrica. , La función de conversión de energía eléctrica-energía mecánica, es ampliamente utilizada en varios motores en automóviles, electrodomésticos, energía, maquinaria, medicina, aeroespacial y otras industrias, así como componentes que necesitan generar fuertes campos magnéticos.

Los imanes NdFeB son la tercera generación de imanes permanentes de tierras raras y son los más utilizados. Los materiales de imanes permanentes se pueden dividir en tres categorías: imanes permanentes de tierras raras, imanes permanentes de ferrita y otros imanes permanentes. Entre ellos, los materiales de imanes permanentes de tierras raras han seguido desarrollándose rápidamente desde la década de 1960 y se pueden dividir en cuatro generaciones según el orden cronológico de su desarrollo y aplicación: la primera generación son los materiales de la serie RECo5 representados por SmCo5; la segunda generación son los materiales de la serie RECo17 representados por Sm2Co17 Magnet; la tercera generación es el material magnético de neodimio-hierro-boro (NdFeB) desarrollado con éxito a principios de la década de 1980. Debido a que es un material de tierras raras a base de hierro, tiene las características de un precio más bajo y un rendimiento excelente. Rápidamente reemplazó a RECo17 en muchos campos. Los imanes de tipo son actualmente los materiales de imanes permanentes de tierras raras más utilizados, mientras que la cuarta generación son los sistemas de hierro-nitrógeno (Re-Fe-N) y hierro-carbono (Re-Fe-C), que aún se encuentran en etapa de experimentación. desarrollo, y puede requerir docenas de Llevará un tiempo relativamente largo de años realizar la producción y la aplicación a gran escala.

Los imanes de NdFeB son un merecido "Rey Magnético". NdFeB tiene un rendimiento excelente en los coeficientes de "rendimiento magnético", como la fuerza coercitiva intrínseca, el producto de energía magnética y la remanencia: 1. Tiene una fuerte capacidad antidesmagnetización y la fuerza coercitiva intrínseca máxima puede alcanzar la del imán permanente de cobalto de samario. Aproximadamente 2 veces la de ferrita, aproximadamente 3-10 veces la de ferrita; 2. Los instrumentos y medidores aplicados con materiales magnéticos NdFeB tienen más potencial en el campo del peso ligero, el producto de energía magnética máxima es 1,5 veces mayor que la de los imanes permanentes de samario cobalto, 10 veces mayor que la de la ferrita 3. La capacidad de resistir el campo magnético externo es el más fuerte, el magnetismo residual máximo es 1,2 veces el del imán permanente de cobalto de samario y 3-4 veces el de la ferrita. Por lo tanto, las ventajas comparativas de los imanes de NdFeB en fuerza coercitiva intrínseca, producto de energía magnética y magnetismo residual son ampliamente utilizados, y son "reyes magnéticos" bien merecidos. Por el contrario, la única ventaja de la ferrita es que el costo de producción es más bajo, por lo que se usa principalmente en campos de gama relativamente baja. Debido a los requisitos de alto rendimiento en los campos de gama alta, apenas se utiliza ferrita; samario cobalto permanente Aunque el magnetismo puede funcionar en un amplio rango de temperatura, sus propiedades mecánicas no son buenas y contiene cobalto, por lo que el rendimiento económico no es alto. Por lo tanto, a menudo solo se usa en campos militares, aeroespaciales y otros que requieren un rendimiento a alta temperatura.

1.2 Imanes NdFeB de alto rendimiento: difíciles de reemplazar, con requisitos rígidos y propiedades de crecimiento rápido

Los imanes de NdFeB sinterizados son del tipo principal. Según los diferentes procesos de producción, los imanes de NdFeB se pueden dividir en tres tipos: sinterización, unión y prensado en caliente. 1. El material magnético NdFeB sinterizado se fabrica mediante un proceso de pulvimetalurgia, el material prefabricado se convierte en polvo fino, se prensa en palanquilla y luego se sinteriza. Tiene las características de producto de alta energía magnética, alta fuerza coercitiva y alta temperatura de trabajo. Utilizado principalmente en motores, generadores y otros campos; 2. El material magnético de NdFeB adherido es un imán fabricado mediante la mezcla uniforme de polvo magnético de NdFeB con materiales poliméricos y varios aditivos, y luego se utilizan métodos de moldeo como moldeo o moldeo por inyección. El rendimiento del NdFeB adherido no es tan bueno como el del NdFeB sinterizado, pero tiene las ventajas de un proceso simple, bajo costo, tamaño pequeño, alta precisión, campo magnético uniforme y estable, etc. Se utiliza principalmente en tecnología de la información, oficina automatización, electrónica de consumo y otros campos; 3. El material de imán permanente NdFeB prensado en caliente es un imán con altas propiedades magnéticas hecho por extrusión en caliente y proceso de deformación en caliente. Tiene alta densidad, alto grado de orientación, buena resistencia a la corrosión, alta fuerza coercitiva y forma casi neta En la actualidad, solo unas pocas empresas dominan el proceso de producción, las barreras de patentes y los costos de producción son altos, y la producción total es pequeña. Por lo tanto, la sinterización, la unión y el NdFeB prensado en caliente tienen sus propias características en términos de rendimiento y aplicación, y el rango de superposición de los campos de aplicación posteriores es relativamente pequeño, y la relación entre ellos no es de sustitución y ocupación, sino más complementaria. Debido a las ventajas del NdFeB sinterizado en cuanto a rendimiento y costo, actualmente es el material de imán permanente de tierras raras con el mayor rendimiento y el más utilizado, y es el tipo principal en el mercado.

Los materiales magnéticos NdFeB con diferentes niveles de rendimiento se utilizan en diferentes campos de aplicación. Los campos emergentes a menudo tienen mayores requisitos de rendimiento y los materiales magnéticos NdFeB de alta gama son difíciles de reemplazar. Los materiales magnéticos NdFeB sinterizados se dividen en fuerza coercitiva baja (N), fuerza coercitiva media (M), fuerza coercitiva alta (H), fuerza coercitiva súper alta (SH), fuerza coercitiva súper alta (UH), fuerza coercitiva extremadamente alta (EH). ), y alta fuerza coercitiva (TH) siete categorías. De acuerdo con la práctica de la industria, la suma de la fuerza coercitiva intrínseca (Hcj, kOe) y el producto de energía magnética máxima ((BH)max, MGOe) es mayor que 60 materiales de imán permanente NdFeB sinterizados, que pertenecen a materiales de imán permanente NdFeB de alto rendimiento. Varios tipos de motores, compresores y sensores se utilizan principalmente en el campo de las barreras de alta tecnología y se dividen de acuerdo con las aplicaciones posteriores de los productos, que incluyen EPS automotriz tradicional, motores automotrices de nueva energía, energía eólica, aparatos de conversión de frecuencia, motores de ahorro de energía y otros campos emergentes, especialmente Sí, con el desarrollo de vehículos de nueva energía en los últimos años, la demanda de materiales magnéticos para motores de vehículos de nueva energía también se ha convertido en el principal punto de crecimiento para la demanda de materiales magnéticos NdFeB de alta gama. . Desde la perspectiva de las tendencias de la industria: 1. En el campo de gama baja, los imanes de samario-cobalto, las ferritas y los materiales magnéticos NdFeB de gama baja tienen una alta probabilidad de "combate cuerpo a cuerpo" directo y competencia total. En este campo de aplicación, la relación precio/rendimiento es Consideraciones prioritarias; 2. En el campo de gama alta, debido al incomparable alto rendimiento del NdFeB de alta gama, que cumple con los requisitos de alto rendimiento de los campos emergentes, la demanda de materiales magnéticos de NdFeB de alto rendimiento es difícil de reemplazar, y aguas abajo emergentes Los campos están impulsando rápidamente la demanda. Por lo tanto, la tendencia de aplicación de NdFeB de alto rendimiento se puede resumir en dos palabras clave: demanda de rigidez y rápido crecimiento.