稀土永磁材料及其应用

目录

第一章 概 论

第一节 永磁材料的磁参量

一、磁参量的定义

二、永磁材料磁参量的实际值与理论极限值

三、磁参量的单位制及单位的换算

第二节 稀土永磁材料

第三节 稀土永磁材料的种类与性能

第四节 永磁材料的发展趋势及稀土永磁材料的特点

第五节 稀土永磁材料的发展简况

参考文献

第二章 稀土永磁材料的相图

第一节 稀土金属与其它元素间的相图和化合物

第二节 稀土－钻二元系相图与化合物

第三节 钐－钴－铜三元系相图

第四节 稀土－铁二元系相图及化合物

第五节 钕－铁－硼三元系相图及化合物

第六节 镨－铁－硼三元系相图

参考文献

第三章 稀土永磁化合物的晶体结构

第一节 稀土金属的晶体结构

第二节 稀土永磁化合物的晶体结构概述

第三节 CaCu5型化合物的晶体结构

第四节 Th2Ni17型化合物的晶体结构

第五节 Th2Zn17型化合物的晶体结构

第六节 稀土－钴化合物的结构转变

第七节 R2Fe14B型化合物的晶体结构和它的形成

第八节 RFeB4型化合物的晶体结构

参考文献

第四章 稀土金属化合物的磁性

第一节 稀土金属与铁、钻、镍的原子磁性

第二节 稀土化合物的自发磁化与磁有序

一、3d金属中自发磁化

二、稀土金属的自发磁化与磁有序

三、稀土金属化合物的自发磁化

第三节 稀土化合物的分子磁矩与磁化强度

一、稀土－钴化合物的分子磁矩与磁化强度

二、稀土－铁化合物的分子磁矩与磁化强度

三、R2Fe14B化合物中的原子、分子磁矩与磁化强度

第四节 稀土金属化合物的居里温度

一、稀土－金属二元系化合物的居里温度

二、R2（Co1－xFex）17伪二元化合物的居里温度

三、R2Fe14B化合物的居里温度

第五节 稀土金属化合物的各向异性

一、RCo5化合物的磁晶各向异性

二、R2Co17化合物的磁晶各向异性

三、R2Fe14B化合物的磁晶各向异性

第六节 稀土化合物永磁的畴结构与反磁化机理

一、畴结构与畴宽

二、稀土化合物永磁的畴结构参数

三、稀土化合物永磁反磁化过程的特征和畴结构的变化

第七节 稀土化合物永磁材料的稳定性

一、温度稳定性

二、时间稳定性

三、化学稳定性

参考文献

第五章 稀土永磁材料的制造及工艺

第一节 概 述

第二节 稀土资源与稀土原材料的生产

一、稀土资源

二、稀土原材料的生产

三、稀土金属的生产

第三节 粉末冶金（烧结）法

一、原材料准备

二、熔炼

三、制粉

四、成分的控制与调整

五、粉末的磁场取向与成型

六、烧结

七、热处理或后烧处理

第四节 还原扩散法（R/D）

一、原材料的准备

二、混料与装料

三、还原扩散处理

四、去除CaO和残留的Ca

五、研磨

第五节 粘结稀土永磁与粘结磁体的制造方法

一、粘结稀土永磁的特点

二、粘结稀土永磁的分类

三、粘结磁体的制造方法

四、粘结稀土永磁的性能

五、粘结稀土永磁的应用

第六节 熔体快淬法

第七节 制造稀土永磁材料的铸造法与其它方法

第八节 产品的检测

一、磁性能的检测

二、产品的尺寸与外观质量的检测

三、产品的充磁与退磁

参考文献

第六章1：5型稀土－钴永磁材料――第一代稀土永磁材料

第一节1：5型稀土－钴永磁材料的种类

第二节 SmCO5永磁材料

一、SmCos永磁材料的成分

二、SmCo5永磁材料的烧结工艺与性能

三、SmCo5永磁材料的热处理与磁性能

四、SmCos永磁材料的750℃回火效应

五、SmCo5永磁材料的矫顽力机理

第三节 PrCo5永磁材料

第四节（SmPr）Co5永磁材料

第五节 MMCo5和（Sm，MM）Co5永磁材料

第六节 Ce（Co，Cu，Fe）5永磁材料

第七节 具有低温度系数的（SmHR）Co5永磁材料

第八节 RCo5型永磁材料的稳定性及其它性能

一、RCo5永磁材料的温度特性

二、时间稳定性

三、RCo5永磁材料的化学稳定性－氧化行为

四、SmCo5永磁材料的回复导磁率μre。

五、SmCo5永磁材料的抗弯曲强度

六、SmCo5永磁材料的杨氏模量与波桑比

七、SmCo5永磁材料的热学与电学性能

参考文献

第七章 2：17型稀土钴永磁材料――第二代稀土

永磁材料

第一节2：17型稀土钴永磁材料的发展

第二节 钐－钴－铜系永磁材料

第三节 钐－钴－铜－铁系永磁材料

第四节 钐－钴－铜－铁－金属系2：17型永磁材料

一、钐－钴－铜－铁－金属系永磁材料的种类与性能

二、钐－钴－铜－铁－锌系2：17型永磁材料的成分

三、Sm（Co，Cu，Fe，Zr）z永磁材料成分与高温相及其结构

四、Sm（Co，Cu，Fe，Zr）z，（7≤z≤8.5）永磁材料的热处理与磁性能

五、Sm（Co，Cu，FeZr）z，（7≤z≤8.5）永磁材料的显微组织及其形成机理

六、沉淀硬化2：17型永磁材料的矫顽力机理

七、2：17型钐－钴永磁材料的稳定性

第五节 具有低温度系数的2：17型稀土－钴永磁材料

参考文献

第八章 稀土－铁系永磁材料――第三代稀土永磁材料

第一节 概述

第二节 钕－铁－硼三元系永磁材料的成分

第三节 稀土－铁－硼系永磁材料的烧结、热处理工艺与磁性能

第四节 烧结钕－铁－硼三元系永磁材料的显微组织

一、钕－铁－硼系永磁材料铸态显微组织

二、烧结钕－铁－硼三元永磁材料的显微组织特征

三、晶界显微组织与晶界相

第五节 稀土－铁－硼系永磁材料的矫顽力形成机理

一、磁化过程的特征

二、烧结钕－铁－硼系永磁材料的形核场

第六节 三元以上的（NdR）－（FeM1M2）－B系永磁材料

一、添加钴的钕－铁－钴－硼系永磁材料

二、添加铝的钕－铁－铝－硼系和钕－铁－钴－铝－硼系永磁材料

三、添加镝或Dy2O3（Tb4O7）的钕－镝－铁－硼系和钕－镝－铁钴－硼系永磁材料

四、添加铌（或锆）的钕－铁－铌－硼系或钕－镝－铁－钴－铌－硼系永磁材料

五、添加镓的钕－铁－镓－硼或钕－镝－铁－钴－镓－铌－硼系永磁材料

六、添加铒的钕－铒－镝－钴－硼系永磁材料

七、添加其它元素的钕－铁－钴－金属－硼系永磁材料

第七节 烧结镨－铁－硼系永磁材料

第八节 烧结稀土－铁－硼系永磁材料（稀土为Di，Ce，La，MM）

一、Di－铁－硼系烧结永磁材料

二、MM－铁－硼系烧结永磁材料

三、镧－钕－铁－硼系永磁材料

第九节 稀土－铁－碳系永磁材料

第十节 快淬稀土－铁－硼系永磁材料

一、成分与快淬速度的关系及其对材料磁性能的影响

二、快淬稀土－铁－硼系薄带的压实与致密化

三、快淬钕－铁－硼永磁材料的显微组织与磁硬化

第十一节 钕－铁－硼系永磁材料的腐蚀与保护

一、在制造稀土－铁－硼磁体的过程中磁体粉末的氧化行为

二、大块稀土－铁－硼系烧结永磁体的氧化

三、稀土－铁－硼系永磁体腐蚀性质与保护

第十二节 稀土－铁－硼系永磁材料的稳定性与其它性质

第十三节 富铁稀土化合物永磁材料的新发展

一、新型多元稀土化合物永磁材料的探索

二、ThMn12型化合物RFe12－xMx的晶体结构与磁特性

参考文献

第九章 稀土永磁材料的应用

第一节 稀土永磁材料的应用领域及实例

一、在微波通讯技术中的应用

二、在电机工程中的应用

三、在仪器仪表与计时装置中的应用

四、在电声器件中的应用

五、在磁力机械方面的应用

六、在交通运输工程中的应用

七、在磁分离技术中的应用

八、在磁化技术中的应用

九 在磁疗与健身器械方面的应用

第二节 永磁磁路设计的基础

一、永磁磁路的基础知识

二、静态磁路设计基础

参考文献

重版后记

致谢

内容简介

本书运用金属学、铁磁学理论和材料工艺学知识，简

明地论述了稀土永磁材料的基本原理、制造方法与工艺。

在此基础上，本书还分别对1：5型和2：17型钐－钴永磁材料

和钕－铁－硼系永磁材料的成分、组织、性能与工艺，以及

它们的相互关系作了系统的论述。此外，对稀土永磁材料

的应用也作了扼要的介绍。

本书适合于从事永磁材料科研、生产与应用的科技人

员，以及相关技术领域，如仪表、电工、自动化、计算机、传

感器和磁应用等技术的科技人员阅读。本书也可作为大专院

校材料专业以及相关专业师生的教学参考书。

稀土永磁材料指的是山稀土元素铈、锗、钕、钐等和过渡族元素铁、钴等组成的金属间化合物材料。第一代和第二代稀土永磁材料属于钐钴系稀土永磁材料，出于原料缺乏，价格昂贵。1983年日本住友特殊金属公司和美国通用汽车公司几乎同时宣布，研制成功一种磁性能最强的新型永磁材料－－钕铁硼合金，第三代稀土永磁材料刚一问世便轰动了世界。其突出优点在于最大磁能积高达303千焦/米3，相当于铝镍钴系永磁合金的5～6倍。这种新材料被广泛用于制造汽车电机、传感器、磁推轴承、核磁共振成像仪、电子钟表和磁选机等。目前，科学家们正在积极探索，继续寻找第四代新型稀土永磁材料，以期进一步降低成本，提高性能。主要探索对象是在稀土铁合金中添加第三种或第四种元素。

世上并无一本万利、十全十美之事，性能和成本似乎永远处在不可调和的矛盾之中。但是，人类不会满足于这种安排，继续寻找“物美价廉”新材料的理想不断推动着技术文明的进步。

钕铁硼(NdFeB)稀土材料的出现及其在电子领域中应用的迅速发展在电子电镀业界掀起了一股钕铁硼电镀的热潮。这是因为钕铁硼材料是电子信息产品中重要的基础材料之一，与许多电子信息产品息息相关。随着计算机、移动电话、汽车电话等通讯设备的普及和节能汽车的高速发展，世界对高性能稀土永磁材料的需求量迅速增长。

该教材主要是针对全国工程硕士专业学位研究生运筹学课程教学所编写，主要内容包括：绪论、线性规划及其应用、运输规划及其应用、整数规划及其应用、目标规划及其应用、非线性规划及其应用、存储论及其应用、图论与网络优化及其应用、排队论及其应用、对策论及其应用和决策论及其应用等章节．其中每一章都包括问题的工程背景、问题的数学原理、问题的LINGO求解方法、应用案例分析和应用案例练习等内容．书中的所有案例和练习全部是来自各工程领域的实际问题，共包含50多个应用案例和100多个应用练习问题．最后给出了LINGO软件使用方法简介．

本书适合作为相关各工程领域的工程硕士专业学位研究生运筹学课程教材，也适合工科各专业的大学本科生和非运筹学专业研究生的运筹学课程教学使用或作为参考教材，也可供从事相关研究工作的工程技术人员参考之用．