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稀土永磁材料在各领域的应用

来源:赣州湛海工贸有限公司 点击: 发布时间:2016-07-24

     目前,稀土永磁材料在核磁共振成像仪、电机、音响、磁选机、电度表、磁化器、传感器等器件上的应用有扩大之外,在高新技术、国防军工、工农业和家用电器等领域的应用取得了很大的进步。近年来在地震检波器、永磁除铁设备、磁渗药品、电动车、汽车等新应用发展较快。目前我国烧结钕铁硼在各个领域应用比例为:电声音响占32%,磁化器占21%,电机和传感器占31%,磁联轴及磁选机占9%,音圈马达及电度表占5%,其他为2%。

 


 

     粘结钕铁硼永磁材料的生产及应用开发较晚,应用面不广,用量较小,主要用于办公室自动化设备、电装机械、视听设备、仪器仪表、小型马达和计量机械方面。近年我国粘结钕铁硼永磁材料的应用比例为:计算机占62%,电子工业占7%,办公室自动化设备占8%,汽车占7%,器具占7%,其他占9%。钕铁硼磁体可广泛应用于电动机、发动机、音圈马达、磁共振成像仪、通讯、控制仪表、音响设备等方面。其最主要的应用领域是VCM(音圈马达),目前国外生产的烧结钕铁硼磁体约有一半用于VCM。除VCM以外,应用较多的领域是电动机和发电机,随着汽车工业的发展,今后这一领域对钕铁硼磁体的需求量将有较大增长。稀土永磁电机市场潜力大,是国内尚未充分开发的巨大领域。目前稀土永磁电机约有200万kW,只相当于各类电机总容量4亿kW的0.5%。若用稀土高效节电机替代老式J-JO及J2-JO2系列电机的50%,即1亿kW,则约需高性能烧结钕铁硼磁体5万吨。使用稀土永磁高效电机可节能15%~20%,减轻电机重量20%以上。稀土永磁高效电机已列为科技部"稀土应用工程"重点项目。

    2003年,中科三环公司通过长期努力,第一次进入到长期为日本、欧美等发达国家磁材企业所垄断的钕铁硼高端应用领域--计算机硬盘驱动器音圈电机(VCM)应用市场;在另外的一个高端应用领域--汽车应用领域方面,中科三环的钕铁硼磁体也已经成功应用在点火线圈、电动助力转向、气囊传感器等汽车零部件中,同时北京京磁公司和中科三环公司的产品还先后进入了核磁共振成像仪中。对上述几个稀土永磁高端应用市场进入,标志着我国的稀土永磁产品结束了以往只局限于中低端应用市场的不利局面。

汽车工业

汽车工业是钕铁硼永磁应用较多的领域之一。在每辆汽车中,一般30个部件使用永磁体。据说,国外豪华轿车中使用微电机的数量已经高达70只,用以完成轿车上的各种控制动作。现在全世界年产汽车5500万辆,按每台使用电机数从目前的平均20只,到2005年增加到30只,预测需要电机数将从现在的8亿只增加到16亿只。随着汽车向小型化、轻量化和高性能化方向发展,对汽车中使用的磁体的性能要求越来越高,这将会加快钕铁硼永磁、特别是粘结钕铁硼永磁的发展。假如,粘结钕铁硼磁体在汽车中增加50%,每辆汽车就需要102g,按上述全球汽车年产量5500万辆计算,需要粘结各向异性钕铁硼磁体约5600吨。估计到2005年世界永磁体的产值将超过100亿美元。

 

   计算机工业

随着信息时代的到来,已经形成计算机进入家庭的热潮。据美国市场调查,2000年全世界仅家用PC机总销量就将达到4000万台,2005年约达到8000万台。计算机的发展带动了相关配套元件的发展,硬、软磁盘、光盘驱动头是使用钕铁硼较多的一个方面,每年用于计算机驱动器的钕铁硼磁体约达4000吨,占钕铁硼销量的50%。1999年,全球的HDD的生产量为1.657亿台,比1998年增长16%。现在HDD正向大容量化、高速数据传输和节省空间等方向发展。

 

   核磁共振成像工业

核磁共振成像仪是80年代应用的新技术新设备,他可对人体内部组织拍摄各种不同角度的相片,因此能构成立体图象,确定病变的性质与形态,对确定初期肿瘤病变很有帮助。过去是用超导磁体,缺点是造价高、运转费用高。如果用永磁铁氧体来做,一台核磁共振仪需永磁铁氧体100吨,而如果改用钕铁硼磁体来做,每台只用0.5吨,若今后全世界的市场年需求1万台,年需钕铁硼磁体5000吨。

D-ROM、DVD-ROM光盘产业

随着多媒体技术的快速发展及应用软件的大型化趋势,需要高容量高速度的存储媒体来取代软盘。光盘驱动器是一种新型的激光信息存储装置。具有容量大、高可靠、抗干扰性好、可在恶劣环境下使用、介质寿命长等特点。2000年全球光盘驱动器市场需求达到1.06亿台。目前CD-ROM占主导地位,但CD-ROM市场将受到DVD-ROM的影响,预计2002年DVD-ROM销量有可能达到6亿台。而主要配套于CD-ROM、DVD-ROM中的微型直流主轴电机的需求量将大幅度增加。该电机为外转子结构,转子磁钢采用粘结钕铁硼一次成形。

    精密机床工业

当前,在美、欧工业化国家,汽车行业中由于大量、大批生产自动化,已充分实现追求中、批量多品种柔性化生产,采用NC机床不断增多。各国的汽车、飞行行业中也朝此方向发展。据初步统计,目前,世界机床拥有量约1400万台,其中NC机床与机床总拥有量之比例约为7.1%;世界机床产量约为150万台,其中NC机床产量20万台,NC机床所占比重约为13.3%。若按每台NC机床平均2.5坐标计制,则坐标数为50万个,80%采用直流永磁电机控制,而交流电机是无法满足体积小的要求,这无疑对钕铁硼永磁开辟了一个广阔的应用市场,特别是粘结钕铁硼永磁,更是NC机床用电机的理想磁材。因为NC机床应用环境温度不高,其他条件良好,粘结钕铁硼永磁薄壁环状,为轴向取向,可多极充磁,不论是注射成型还是压缩成型,都可以使尺寸准确,取向磁场均匀。

    前景与存在的问题

目前,我国钕铁硼磁体的产量上已经超过日本,是生产大国。近年来,先后涌现出近10家产销超亿元的企业集团以及10多家电子元件百强企业、20多家出口创汇超百万美元的企业,国内外订单充裕,销售市场广阔,显示出这个行业发展已渐入佳境,正驶入"快车道"。但同时我们也看到,我国钕铁硼磁体在产品性能和工艺方面与国外相比还有一定的差距,主要表现在材料热稳定性、抗氧化性未彻底解决;产品磁性能不稳定、磁体加工、粘结和充磁技术工艺等难题有待新的突破。

 


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