稀土永磁材料的技术进步和产业发展

稀土永磁材料的技术进步和产业发展摘要：近年来，烧结钕铁硼生产技术一直在不断进步，晶界扩散、晶界调控等工艺被普遍采用，晶粒细化技术正在推进；靶式气流磨在生产中开始使用，自动成形、自动检测和自动充磁等也有很大提高。随着烧结钕铁硼在高性能电机中日益广泛的应用，高磁能积且高工作温度磁体成为研发的核心目标，成果显著。为了促进稀土元素平衡利用、降低磁体成本，高丰度稀土烧结磁体研发也取得重大突破。粘结磁体方面，国产各向同性快淬钕铁硼磁粉的产量增长迅速，钐铁氮磁粉量产也初具规模，各向异性 HDDR 钕铁硼磁粉已可批量生产，各向异性粘结磁体正在开发之中。自本世纪以来，全球钕铁硼产业在中国的带动下持续放量增长。2002~2017 十五年期间,我国和全球烧结钕铁硼产量的年平均增长率分别为17.8%和 14.5%，粘结钕铁硼产量的年平均增长率分别为 10.1%和 5.6%。2017年，全球稀土永磁材料的成品产量为 13.1 万吨，其中烧结钕铁硼磁体占 91.4%，粘结钕铁硼磁体占 6.7%，热压/热变形钕铁硼磁体占 0.6%，烧结钐钴磁体仅占 1.3%。关键词：稀土；永磁材料；钕铁硼；钐钴；烧结；粘结；快淬1 前言世界上磁性最强的稀土永磁材料被广泛地应用于信息通讯、消费电子、节能家电、风力发电、新能源汽车、人工智能及航空航天等许多领域，已经成为生产和生活中不可或缺的重要功能材料。[1]自从 1967 年第一块 YCo 永磁体问世，稀土永磁家族中 1968 年出现了第5[2]―代 1：5 型 Sm-Co 永磁体，1977 年出现了第二代 2:17 型 Sm-Co 永磁体[3]，1983 年又出现了第三代稀土永磁材料—钕铁硼磁体。钕铁硼磁体最大磁能[4][5,6]积的理论极限值为 64MGOe,2006 年实验室样品已达到 59.6MGOe，工业[7]产品已超过 55MGOe。自 1983 年被发现的三十五年以来，钕铁硼一直是当今世界上磁性最强的永磁材料。由于制备方法不同，钕铁硼材料主要分为烧结、粘结和热压/热变形磁体 3 大类。烧结钐钴由于其优异的耐高温特性，仍然保持着旺盛的生命力。经过三十多年的研究、开发和应用，上述三代稀土永磁材料无论在内禀磁性理论方面、磁化反磁化机理方面，还是在稀土永磁体的工艺技术和磁性能方面，都取得了长足的进步。随着科学技术的日益发展，各种先进的微观检测分析手段也都应用于永磁材料的研究，对稀土永磁材料的磁化和反磁化机理的理解更加深入，促使人们创造了多种制备高性能磁体的新工艺和新方法，也推动了磁体生产设备的不断...