钕铁硼材料的基本特性及其显微组织结构

一、金属特性

烧结钕铁硼是固体，密度7.2—7.7g/cm3,熔点大约在1150摄氏度(微量元素的不同熔点也不同),是金属导体可电镀.。

二、强的永磁体

烧结钕铁硼的理论磁能积为64MGOe，饱和磁化强度为1.6T，而目前国内外批量化生产中最大的磁能积为52MGOe。

三、按性能的不同可用于不同的温度

1、烧结钕铁硼按内禀矫顽力Hcj的不同可分为N料、M料、H料、SH料、UH料、EH料、AH料，按一定的长径比(L/D>0.5)和环境条件。

N料 Hcj≥12KOe 最高使用温度为80℃

M料 Hcj≥14KOe 最高使用温度为100℃

H料 Hcj≥17KOe 最高使用温度为120℃

SH料 Hcj≥20KOe 最高使用温度为150℃

UH料 Hcj≥25KOe 最高使用温度为180℃

EH料 Hcj≥30KOe 最高使用温度为200℃

AH料 Hcj≥33KOe 最高使用温度为230℃

2、按剩磁Br和最大磁能积(BH)max的不同可分不同的牌号系列如：

N35 N38 N42 N45 N48 N50 N52等

35M 38M 40M 42M 45M 48M 50M 52M等

四、物理量的概念和参数

1、居里温度(Tc表示)

居里温度的概念：强铁磁体由铁磁性或亚铁磁性转变为顺磁性的临界温度称为居里温度或居里点Tc。

钕铁硼的居里温度点是312摄氏度，Tc是磁性材料的重要参数，Tc高材料的工作温度可提高，也可提高磁性材料的温度稳定性。加钴、铽、镝等可提高磁性材料的居里温度，因此在高矫颈力的产品中(H、SH、……)都加有镝等提高Tc的材料。

2、磁通量Ф单位是韦伯(Wb)，以整块的磁体为测量对象，测量仪器为磁通计。

3、表面高斯单位是特斯拉(T)或高斯(GS)，是以磁体表面上的一个点为测量对象，测量仪器是高斯计，测量地方有中心高斯、最高表磁等。因此有高斯要求的产品要向客户问清楚是中心高斯还是最高表磁。

4、温度系数：钕铁硼材料的特点是随温度的升高、剩磁、内禀矫顽力和最大磁能积都会下降。

剩磁温度系数αBr一般在-0.09～0.128%/℃

内禀矫顽力温度导致αHcj一般在-0.45～-0.8%/℃

如某一钕铁硼材料αBr=-0.10%/℃αHcj=-0.5%/℃

在20℃时的剩磁为12KGS矫顽力为20KOe

问在80℃时的Br和Hcj

Br80℃=Br20℃+αBr.(T80-T20).Br20℃=Br20°-(80-20)*0.10%/℃.Br20℃=12(1-0.06)=11.28KGS

Hcj80℃=Hcj20°-(80-20).0.005*Hcj20℃=20(1-0.3)=20*0.7=14KOe

5、主要物理参数及单位

主要物理参数有最大磁能积表达式为(BH)max,剩磁表达式为Br，内禀矫顽力表达式为Hcj，矫顽力表达式为Hcd，如下图：

单位(分国际单位制和厘米、克、秒、制)

五、钕铁硼的显微组织结构

1、基体Nd2Fe14B

Nd2Fe14B也就是主相，就象水由H2O组成一样，钕铁硼主要由Nd2Fe14B组成，它是个铁磁性相，其体积分数决定了Nd-Fe-B永磁合金的Br和(BH)max。

2、富硼相

它是B的化合物Nd1+∑Fe4B4，在Nd-Fe-B永磁合金中，富硼相是有害的，希望它的体积分数越小越好。

3、富钕相

富钕相对烧结Nd-Fe-B合金的磁硬化起着重要作用，保持适当的富钕相有利于促进烧结钕铁硼的矫顽力。

4、杂质

在烧结Nd-Fe-B内部也存在一定体积的氧化物如Nd2O3、α–Fe、氯化物以及空洞等.

六、钕铁硼的其它物理特性

1、硬度(HV)620

2、杨氏模量1.6*1011N/m2

3、压缩率9.8*10-12m/N

4、电阻率1.8～2.0*10-4?.cm

5、抗弯强度295～345MPa