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稀土永磁材料在各領域的應用

來源:贛州湛海新材料科技有限公司 點擊: 發布時間:2016-07-24

     目前,稀土永磁材料在核磁共振成像儀、電機、音響、磁選機、電度表、磁化器、傳感器等器件上的應用有擴大之外,在高新技術、國防軍工、工農業和家用電器等領域的應用取得了很大的進步。近年來在地震檢波器、永磁除鐵設備、磁滲藥品、電動車、汽車等新應用發展較快。目前我國燒結釹鐵硼在各個領域應用比例為:電聲音響占32%,磁化器占21%,電機和傳感器占31%,磁聯軸及磁選機占9%,音圈馬達及電度表占5%,其他為2%。

 


 

     粘結釹鐵硼永磁材料的生產及應用開發較晚,應用面不廣,用量較小,主要用于辦公室自動化設備、電裝機械、視聽設備、儀器儀表、小型馬達和計量機械方面。近年我國粘結釹鐵硼永磁材料的應用比例為:計算機占62%,電子工業占7%,辦公室自動化設備占8%,汽車占7%,器具占7%,其他占9%。釹鐵硼磁體可廣泛應用于電動機、發動機、音圈馬達、磁共振成像儀、通訊、控制儀表、音響設備等方面。其最主要的應用領域是VCM(音圈馬達),目前國外生產的燒結釹鐵硼磁體約有一半用于VCM。除VCM以外,應用較多的領域是電動機和發電機,隨著汽車工業的發展,今后這一領域對釹鐵硼磁體的需求量將有較大增長。稀土永磁電機市場潛力大,是國內尚未充分開發的巨大領域。目前稀土永磁電機約有200萬kW,只相當于各類電機總容量4億kW的0.5%。若用稀土高效節電機替代老式J-JO及J2-JO2系列電機的50%,即1億kW,則約需高性能燒結釹鐵硼磁體5萬噸。使用稀土永磁高效電機可節能15%~20%,減輕電機重量20%以上。稀土永磁高效電機已列為科技部"稀土應用工程"重點項目。

    2003年,中科三環公司通過長期努力,第一次進入到長期為日本、歐美等發達國家磁材企業所壟斷的釹鐵硼高端應用領域--計算機硬盤驅動器音圈電機(VCM)應用市場;在另外的一個高端應用領域--汽車應用領域方面,中科三環的釹鐵硼磁體也已經成功應用在點火線圈、電動助力轉向、氣囊傳感器等汽車零部件中,同時北京京磁公司和中科三環公司的產品還先后進入了核磁共振成像儀中。對上述幾個稀土永磁高端應用市場進入,標志著我國的稀土永磁產品結束了以往只局限于中低端應用市場的不利局面。

汽車工業

汽車工業是釹鐵硼永磁應用較多的領域之一。在每輛汽車中,一般30個部件使用永磁體。據說,國外豪華轎車中使用微電機的數量已經高達70只,用以完成轎車上的各種控制動作?,F在全世界年產汽車5500萬輛,按每臺使用電機數從目前的平均20只,到2005年增加到30只,預測需要電機數將從現在的8億只增加到16億只。隨著汽車向小型化、輕量化和高性能化方向發展,對汽車中使用的磁體的性能要求越來越高,這將會加快釹鐵硼永磁、特別是粘結釹鐵硼永磁的發展。假如,粘結釹鐵硼磁體在汽車中增加50%,每輛汽車就需要102g,按上述全球汽車年產量5500萬輛計算,需要粘結各向異性釹鐵硼磁體約5600噸。估計到2005年世界永磁體的產值將超過100億美元。

 

   計算機工業

隨著信息時代的到來,已經形成計算機進入家庭的熱潮。據美國市場調查,2000年全世界僅家用PC機總銷量就將達到4000萬臺,2005年約達到8000萬臺。計算機的發展帶動了相關配套元件的發展,硬、軟磁盤、光盤驅動頭是使用釹鐵硼較多的一個方面,每年用于計算機驅動器的釹鐵硼磁體約達4000噸,占釹鐵硼銷量的50%。1999年,全球的HDD的生產量為1.657億臺,比1998年增長16%?,F在HDD正向大容量化、高速數據傳輸和節省空間等方向發展。

 

   核磁共振成像工業

核磁共振成像儀是80年代應用的新技術新設備,他可對人體內部組織拍攝各種不同角度的相片,因此能構成立體圖象,確定病變的性質與形態,對確定初期腫瘤病變很有幫助。過去是用超導磁體,缺點是造價高、運轉費用高。如果用永磁鐵氧體來做,一臺核磁共振儀需永磁鐵氧體100噸,而如果改用釹鐵硼磁體來做,每臺只用0.5噸,若今后全世界的市場年需求1萬臺,年需釹鐵硼磁體5000噸。

D-ROM、DVD-ROM光盤產業

隨著多媒體技術的快速發展及應用軟件的大型化趨勢,需要高容量高速度的存儲媒體來取代軟盤。光盤驅動器是一種新型的激光信息存儲裝置。具有容量大、高可靠、抗干擾性好、可在惡劣環境下使用、介質壽命長等特點。2000年全球光盤驅動器市場需求達到1.06億臺。目前CD-ROM占主導地位,但CD-ROM市場將受到DVD-ROM的影響,預計2002年DVD-ROM銷量有可能達到6億臺。而主要配套于CD-ROM、DVD-ROM中的微型直流主軸電機的需求量將大幅度增加。該電機為外轉子結構,轉子磁鋼采用粘結釹鐵硼一次成形。

    精密機床工業

當前,在美、歐工業化國家,汽車行業中由于大量、大批生產自動化,已充分實現追求中、批量多品種柔性化生產,采用NC機床不斷增多。各國的汽車、飛行行業中也朝此方向發展。據初步統計,目前,世界機床擁有量約1400萬臺,其中NC機床與機床總擁有量之比例約為7.1%;世界機床產量約為150萬臺,其中NC機床產量20萬臺,NC機床所占比重約為13.3%。若按每臺NC機床平均2.5坐標計制,則坐標數為50萬個,80%采用直流永磁電機控制,而交流電機是無法滿足體積小的要求,這無疑對釹鐵硼永磁開辟了一個廣闊的應用市場,特別是粘結釹鐵硼永磁,更是NC機床用電機的理想磁材。因為NC機床應用環境溫度不高,其他條件良好,粘結釹鐵硼永磁薄壁環狀,為軸向取向,可多極充磁,不論是注射成型還是壓縮成型,都可以使尺寸準確,取向磁場均勻。

    前景與存在的問題

目前,我國釹鐵硼磁體的產量上已經超過日本,是生產大國。近年來,先后涌現出近10家產銷超億元的企業集團以及10多家電子元件百強企業、20多家出口創匯超百萬美元的企業,國內外訂單充裕,銷售市場廣闊,顯示出這個行業發展已漸入佳境,正駛入"快車道"。但同時我們也看到,我國釹鐵硼磁體在產品性能和工藝方面與國外相比還有一定的差距,主要表現在材料熱穩定性、抗氧化性未徹底解決;產品磁性能不穩定、磁體加工、粘結和充磁技術工藝等難題有待新的突破。

 


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