烧结磁钢

sintered magnetic steel

采用粉末冶金方法生产的一种硬磁材料。

性能略低于铸造磁钢，但生产工艺简单，容易加工，主要用作小型或异型磁钢零件。

原料采用铁粉、铁铝合金粉、镍粉、钴粉或铜粉，用粉末冶金法制备。

磁钢术语定义

主要磁性能：

包括永磁材料的剩磁（Br），磁极化强度矫顽力（内禀矫顽力）（Hcj）磁感应强度矫顽力（Hcb）,最大磁能积（（BH）max）

辅助磁性能：

包括永磁材料的相对回复磁导率（μrec）、剩磁温度系数（α（Br））、磁极化强度矫顽力温度系数（α（Hcj））、居里温度（Tc）

磁钢分类牌号

材料分类：

烧结钕铁硼永磁材料按磁极化强度矫顽力大小分为低矫顽力N，中等矫顽力M，高矫顽力H，特高矫顽力SH，超高矫顽力UH，极高矫顽力EH六类产品

牌号：

每类产品按最大磁能积大小划分若干个牌号

N35—N52,N35M—N50M，N30H—N48H,N30SH—N45SH，N28UH—N35UH,N28EH—N35EH

数字牌号：

牌号示例：048021表示（BH）max为366~398kj/m，Hcj为800KA/m的烧结钕铁硼永磁材料。

字符牌号：

烧结钕铁硼永磁材料的牌号由主称贺2种磁特性三部分组成，第一部分为主称，由钕元素的化学符号ND，铁元素的化学符号FE和硼元素的化学符号B组成，第二部分为线前的数字，是材料最大磁能积（BH）max的标称值（单位为kj/m），第三部分为斜线后的数字，磁极化强度矫顽力值（单位为KA/m）的十分之一，数值采用四舍五入取整。

牌号示例：NdFeb380/80表示（BH）max为366~398kj/m,Hcj为800KA/MR的烧结钕铁硼永磁材料。

磁钢化学成分

钕铁硼永磁材料是以金属间化合物RE2FE14B为基础的永磁材料。主要成分为稀土（RE）、铁（FE）、硼（B）。其中稀土ND为了获得不同性能可用部分镝（Dy）、镨（Pr）等其他稀土金属替代，铁也可被钴（Co）、铝（Al）等其他金属部分替代，硼的含量较小，但却对形成四方晶体结构金属间化合物起着重要作用，使的化合物具有高饱和磁化强度，高的单轴各向异性和高的居里温度。

磁钢制造工艺

烧结钕铁硼永磁材料采用的是粉末冶金工艺，熔炼后的合金制成粉末并在磁场中压制成压胚，压胚在惰性气体或真空中烧结达到致密化，为了提高磁体的矫顽力，通常需要进行时效热处理。

磁钢材料应用

烧结钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能，广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域，较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。

而近几年来，钕铁硼磁钢作为节能环保的朝阳产业，已广泛用于信息技术、汽车、核磁共振、风力发电和电机等领域，预计未来3-5年的复合增长率在20%左右。由于中国具有明显的资源、成本和市场优势，世界钕铁硼产业正在向中国转移，2005年中国钕铁硼产量己经占到全球产量的70%以上。

钕铁硼磁钢分烧结钕铁硼与粘接钕铁硼两种。

磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写)，磁钢是由几种硬的强金属，如铁与铝、镍、钴等合成，有时是铜、铌、钽合成，用来制作超硬度永磁合金（Any of several hard, strong alloys of iron, aluminum, nickel, cobalt and sometimes copper, niobium, or tantalum, used to make strong permanent magnets.）。其金属成分的构成不同，磁性能不同，从而用途也不同，主要用于各种传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军事技术等领域。铝镍钴磁钢是最古老的一种磁钢, 被人们称为天然磁体, 虽然他最古老, 但他出色的对高温的适应性, 使其至今仍是最重要的磁钢之一.铝镍钴可以在500℃以上的高温下正常工作, 这是他最大的特点, 另外抗腐蚀性能也比其他的磁体强。

铝镍钴合金（Alnico）是一种铁合金，除了铁以外，还添加了铝（Al）、镍（Ni）、钴（Co）以及少量其他增强磁性能的成分。铝镍钴合金具有高矫顽性（coercivity），是很适合为永久磁铁的材料。铝镍钴合金坚硬易脆，无法冷加工（cold work），必需用铸造或者烧结（Sintering）处理制成。

举一个中间性质的各向异性铸造铝镍钴合金例子，Alnico-6的成分为8% Al、16% Ni、24% Co、3% Cu、1% Ti，其它都是Fe。Alnico-6的最大磁能积（BHmax）为3.9百万高斯-奥斯特（megagauss-oersted，MGOe），矫顽性为780 oersted ，居里温度为860 °C，最高工作温度为525 °C。[20]

于1931年，日本材料专家Mishima发现了一种特定成分的铝镍钴合金（58% Fe，30%Ni，12%Al），其矫顽性极高，是那时期最好的磁性钢的两倍。[21]