钕铁硼粘结磁体及其在微电机中的应用
王学正（上海跃龙有色金属有限公司200949）
【摘 要】介绍快淬钕铁硼粘结磁体的制取、性能及其在微 电机行业中的应用，指出国内外 微电机行业有采用钕铁硼粘结磁体取代其它永磁体的趋势。
【叙 词】钕铁硼系永磁材料粉末粘结磁体快速淬火微电机应用
80年代中期，第三代稀土永磁——钕铁硼永磁分别用快淬法和粉末冶金法实现了工业化。由于快淬钕铁硼(NdFeB)粘结磁体磁性能好，成型工艺简单，原材料利用高，易得到高的尺寸精度及薄壁(可达Imm)复杂形状，机械性能好，可作常规切削加工，且易实现多极充磁，因此，国内外微电机行业正逐步采用NdFeB粘结磁体取代其它永磁体。采用钕铁硼粘结永磁可使微电机更趋向高效率、轻结构和小型化，这在计算机工业、汽车工业、仪器仪表工业更具有重要意义，并且正在发展到其它各个工业领域。
l 国外快淬钕铁硼及其粘结永磁
美国GM公司是快淬NdFeB永磁材料生产技术专利的持有者。它的工艺流程如图1所示，主要是将合金元素按配比置于感应炉中冶炼成锭，再将此锭采用成熟的补晶快淬工艺，在真空或保护气体中快淬成薄带。GM公司为满足不同的需要，先后推出了几种牌子的快淬粉（见表1）。
成型的薄带，稍经磨碎，添加一定比例的聚合粘结剂，采用模压法或注射法，则可取得粘结磁体（见图2）。压缩成型及注射成型的主要性能见表2。
美国GM公司早在1986年，投资l亿美元兴建了一条先进的自动化程度极高的年产达450t钕铁硼快淬生产线，其中两种快淬粉MQP-A和MQP-B百分之85产量销往世界各地。日本大同持殊公司购买了该公司快淬NdFeB粉的专利权，也开始生产NdFeB快淬粉。
在粘结磁体方面，国外许多公司十分重视粘结NdFeB永磁的开发利用，在美国、日本、欧洲等30余家主要稀土粘结磁体生产厂相继开发了NdFeB注射和模压磁体，其磁体的主要性能如表2所示。
目前NdFeB粘结磁体在美国有GM、OSM、XOLOX等12家，德国有VA、BONN等4家，日本有精工艾普森、日立金属、TME等13家，其中精工艾普森公司是日本****的生产单位，该公司注射型快淬钕铁硼永磁已系列化，1990年生产能力已超过40t。，
2 国内快淬钕铁硼及其粘结永磁
我国快淬NdFeB及粘结永磁研究开始于1986年，起步较晚，1988年北京钢铁研究院与上海钢铁研究所分别完成快淬NdFeB三元合金粘结磁体及制造装置的技术鉴定，其磁能积(BH)max达到60. 8kj/m3与此同时，中科院金属研究所、包头稀土研究院、核工业设计院与成都1409所，都研制出快淬NdFeB粘结磁体
在生产方面，北京钢铁研究院和北京坤奇公司是国内****生产磁粉单位，具备装炉 量30kg级真空单辊设备．其快淬粘结永磁(BH)max达到48～72kj／m3。
吉林8272厂也建立了完备的粘结生产线，已购进l0t真空快淬设备，北京稀土磁性材料厂、浙江海宁盐官磁性材料厂、上海磁钢厂、成都L 409所、核工业第八研究所、瞳{东冶金研究所、桂林电器科学研究所和某些大专院校也在进行MQ快淬粉和粘结磁体昀开发生产。
国内第一家中美合资生产的NdFeBMQ磁粉的北京森瑞新磁性材料有限公司，1992年从美国引进了两台日产5～7kg的快淬实验性设备，年生产能力达30～50t。该公司还将在海南省兴建300tMQ生产线。可以预计，我国“九五”期内钕铁硼MQ粉年生产能力可达500t左右。国内NdFeB粘结磁体质量 已基本上赶上国外水平，表3给出了国内主要生产单位产品的性能。
3 国外NdFeB粘结磁体在微电机中的应用
美国GM公司MQP粉的上市，扩大了粘结磁体的应用范围，汽车用电机是NdFeB永磁的巨大市场，汽车中一般有30个部件需要用电机完成多种机械动作，最****豪华轿车上用各类永磁电机总量可达60～70台。虽然目前汽车上还普遍使用铁氧体永磁电机，但性能优异的轻型小体积高效的NdFeB永磁电机必将取代铁氧体永磁电机，如英国磁体开发公司采用薄壁环型NdFeB磁体取代原直流电机的铁氧体永磁，在相同磁体体积下，扭矩从0. 3Nm提高到2Nm。
日本三菱金属公司利用快淬NdFeB粘结永磁研制D10～l2mm照相卷片电机，用于摄象机和照相机中，1990年产量达5万台。
意大利的菲亚特公司正在研制6极Nd-FeB电机。新西兰ECS公司制造64级快淬NdFeB永磁无刷电机，用于洗衣机主轴驱动，大大提高整机自动化程度和控制性能，年产量已达10万台。
日本是当今世界上稀土粘结磁体应用最多的国家，而精工艾普森公司早在1982年率先研制成粘结稀土永磁，用于微电机用量约占总产量的百分之60～80。
日本采用NdFeB粘结磁体生产微电机的公司还有芝蒲制作所，生产10～30WSIC系列的无刷直流扁乎型电机，用于空调及办公器械。安川电机公司生产直径为Smm的永磁步进电机。三菱金属公司生产FM-12、FM-16直径为4.2mm和2.Smm超薄形式电机。
在电子计算机及其外围器械、磁头存取用的电机、聚焦追踪传动用的直线电机、打点式打印机等已大量采用MQ粘结磁体。快NcIFeB粘结磁体还可应用于多种家用电机，如空调、冰箱、烘_]二机、电话、电剃刀、吸尘器及充电式电动工具等。
4国内NdFeB粘结磁体在微电机中的应用
快淬NdFeB粘结磁体在微电机中的应用，如上海仪表电机厂研制开发生产的36BY02步进电机。年需求量为4～6万台 过去从瑞士SIAI公司进口，现采用NdFeB粘结磁环，电机性能完全达到进口电机指标。 上海照相机三厂采用上海钢研所提供MQ粘结瓦形磁体，研制TD14mm卷片电机，内市场需求10万台。粘结磁体用于微电机还有山东冶金所的钟表步进电机，上海直流电机制造厂研制的雨刷电机。西安微电机研究所及高等院校等也正在研制MQ粉类小高效微电机。预计“九五”期内，我国快淬NdFeB粉用量达120t左右。随着微电子技术的发展，工厂自动化、办公室自动化、住宅自动化的普及，需要的高效徽电杌量愈来愈多，快淬NdFeB用量也将愈来愈大。
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