日本专利磁钢(一文读懂钐钴永磁体)

Posted 2023-05-28

篇首语：书到用时方恨少，事非经过不知难。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了日本专利磁钢(一文读懂钐钴永磁体)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

日本专利磁钢(一文读懂钐钴永磁体)

人类早在三千多年前就已经认识了磁性材料，但对永磁材料的应用和研究时间并不长。磁性材料由于分类标准和依据重点不同，有着不同的分类。现代科技和工业应用中则往往根据永磁材料的材质来分类，即1-铸造永磁材料如Al-Ni系和Al-Ni-Co系永磁材料，2-铁氧体永磁材料，3-稀土永磁材料，4-其它永磁材料，如可加工Fe-Cr-Co、Fe-Co-V和Mn-Al-C等。

稀土永磁材料是上世纪50年代末60年代初逐渐发展起来的，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。主要分为稀土钴永磁材料、稀土钕永磁材料、稀土铁氮（RE-Fe-N系）和稀土铁碳（RE-Fe-C系）永磁材料。之前我们已经用多期详细介绍了钕铁硼永磁，今天懂磁帝就带大家了解一下稀土钴永磁材料。

钐钴的简介

1968年，Buschow制备出了(BH)max高达147.3KJ/m3 (18.5MGOe)的SmCo5磁体，创造出了当时的奇迹，宣布了第一代稀土永磁材料SmCo5的诞生。SmCo5烧结磁体的磁能积一般在16~28MGOe之间。到1972年后，(BH)max高达240KJ/m3 (30MGOe)的第二代稀土永磁合金RE2Co17型化合物在日本问世。

已在实际应用中的稀土永磁中2:17型SmCo磁体具有优异的磁性能、良好的热稳定性，居里温度在800℃左右，工作温度350℃左右，在空气中化学稳定性较好，凭借这些优势已在微波通讯技术、航空航天、国防工业、交通运势、高速驱动等领域得到广泛应用。但是钐钴磁体中含有昂贵而稀缺的战略金属元素Co和稀有金属Sm，导致价格昂贵，因此在一定程度上限制了这种磁体的应用。

钐钴的生产工艺

稀土钴永磁材料的主要工业化制造工艺有粉末冶金法和粘结法。

粉末冶金法的（烧结法）是高性能稀土钴永磁材料的主要制造方法，其典型工艺流程如下图。

注：还原扩散（R/D法）是将稀土氧化物用金属钙还原，在通过稀土金属与金属钴等过渡族金属原子的相互扩散，直接制得稀土钴合金粉，是一种稀土钴合金粉料的廉价制造工艺。通常有商品稀土钴合金粉出售。

粘结法是以稀土钴永磁粉末为原料与粘接剂（通常为有机粘接剂）混合，经过压制、挤出或注射成型，然后固化处理的制造工艺，也直接得到复杂形状的永磁元件。

钐钴永磁的磁性能

钐钴永磁体的磁性能现行国家标准为GBT 4180-2012，具体要求如下：

钐钴制造商们普遍使用的材料牌号与国家标准略有不同，1:5型的稀土钴永磁材料牌号如：SmCo16、SmCo18、SmCo20、SmCo22、SmCo24等，2:17型的牌号如：SmCo24、SmCo26、SmCo28等，其中16、18、20等数字表示最大磁能积的典型值。即便是牌号形同，各厂家生产的产品在剩磁、矫顽力方面可能仍有差异，用户在购买时应以供应商提供的产品性能牌号介绍为准。

钐钴永磁的其它性能

烧结稀土钴永磁材料的辅助电磁性能和部分机械物理性能的国家标准如下：

粘结稀土钴永磁体使用的有机粘接剂以及成型方式不同，其磁性能和物料性能差异较大，国家未给出统一标准。

钐钴与钕铁硼的差异

1、成分不同

钕铁硼永磁体中稀土金属钕占29%~32.5%左右，金属元素铁占64%~69%，非金属元素硼占1.1%~1.2%，另外添加少量的镝、铽、铌、铜等元素。

钐钴磁铁，以2:17型为例，稀土金属钐占23%~28%，稀土金属钴占48%~52%，金属元素铁占14%~17%，另外有少量铜、锆等元素。

2、性能和价格不同

通过前面的性能表可以发现，钐钴永磁的整体磁性能要低于钕铁硼永磁。此外，同等性能尺寸的钐钴磁体和钕铁硼磁体相比，钐钴价格要稍贵一些。从两者的金属元素比例可以看出，钕铁硼中铁的含量最高，而钐钴磁体中钐和钴的含量占70%左右，贵不是没道理的~

3、耐高温、抗氧化、抗腐蚀能力不同

钕铁硼永磁体的工作温度在80℃~200℃之间，而钐钴永磁体的工作温度可达250℃~350℃。

钕铁硼磁体中铁含量较高，所以容易被氧化和腐蚀，表面处理这道工序是必不可少的，磁体的使用寿命很大程度上取决于镀层的效果；而钐钴磁体中铁含量较少，基本上是不易被氧化和腐蚀的金属元素，一般情况下不需要做表面处理，除非是工作环境比较恶劣或是为了美化外观才做电镀。

希望大家通过这篇文章能对钐钴永磁材料有一个初步的认识和了解，如有不足欢迎大家留言补充。