钕铁硼永磁材料基本概念

之前也写过其他行业的一些生产过程和工艺流程，大家有兴趣的可以翻翻以前的文章。

一、何为磁性材料

参加过九年义务教育的同学应该都知道所有的物质内部都是有电子的，电子的运动和旋转会产生磁场，所以所有的物质都是有磁性的，只是强弱不同。材料在外部磁场的作用下会磁化产生一定特征磁性能，如果材料在外部磁场作用下磁化后，并且撤销外部磁场能长期保持恒定的强磁性的，被称为永磁材料或硬磁材料。如果磁性能随磁场变化而变化的，称为软磁体。综上所述，磁性材料可以分为硬磁材料（永磁体）和软磁体。今天这篇文章也针对永磁材料中的稀土永磁体：钕铁硼永磁材料的一些知识。

二、永磁材料的主要性能

1、剩磁

外部磁场充磁完成后，撤销外部磁场为零时，永磁材料所具有的磁感应强度值。

2、矫顽力

永磁材料在充磁到饱和磁化的情况下，施加反向磁场，永磁材料剩磁感应强度 降到零时所需要的反向磁场强度。

3、磁能积

永磁材料向外磁路提供的磁场能量的最大值。记住磁能积的大小直接表明了磁体性能的高低，钕铁硼永磁材料和钐钴永磁材料的牌号的数字就是最大磁能积 。

4、内禀矫顽力

使磁体内部微观磁偶极矩矢量和降为0时施加的反向磁场强度，称为内禀矫顽力。对于我们外行来说，记住内禀矫顽力越高，永磁材料的工作温度才可能越高就行了。

三、永磁材料的历史

我国文献资料记载可以考证，中国使用永磁材料的历史悠久，早在春秋战国时期使用天然永磁材料（四氧化三铁）制成的司南用于指南辨别方向，后经发展成为指南针，到宋代已经用于航海。目前考古发掘中暂时无实物出土过，但是可以考证的是中国已经很早就发现了永磁材料的特性并且应用于生活实践中。

四、永磁材料的分类

从生产的原材料可以将永磁材料区分为永磁铁氧体和稀土永磁体。

永磁铁氧体有烧结和粘结两种。烧结工艺的铁氧体加工工艺与陶瓷类，所以永磁铁氧体也被划分为，属于非金属磁性材料。限于陶瓷材质的性能，所以基本无法进行机加工操作，但由于防腐蚀抗氧化也不需要电镀或者喷涂表面处理，另外一个优势点就是成本更低。常见的像以前收音机的喇叭，窗户上贴纱窗的磁铁等等。粘结工艺的铁氧体是通过将铁氧体磁粉与橡胶粘结的铁氧体，具备橡胶的特性，柔软、有弹性及可变 形，玩具，冰箱贴上常用。

稀土永磁体稀土永磁体是随着永磁材料的不断研究发展产生的，经历了铝镍钴磁体、钴钐磁体、钕铁
硼磁体。钕铁硼作为第三代稀土永磁材料，被称为“永磁王”。

稀土永磁钕铁硼材料

五、钕铁硼永磁材料

5.1 产业链

产业链上游主要是稀土矿开采冶炼，中游是钕铁硼稀土材料生产，下游是电子产品、新能源汽车、风力发电等应用领域。

5.2 生产工艺

钕铁硼由于金属的特性，特别容易氧化，所以生产过程中从原料到毛坯电镀喷涂前，对保存的要求是比较高的，且生产过程中的余料是很难重复利用。一般钕铁硼的企业都会有制氢站和制氮站。氢气用于铸片的破碎，氮气用于保护材料，防止氧化。

目前生产工艺主要有三大类：

烧结钕铁硼：磁性优异，应用最广，产量最大。由于磁性优异，工作温度高，主要应用于汽车电机、风电、音响设备和计算机等领域。

粘结钕铁硼：工艺简单，由于其成本较低，各向同性等特点，在消费电子、计算机、打印机和家电等领域广泛应用。

热压钕铁硼：目前产量尚小，远远低于烧结钕铁硼和粘结钕铁硼

前端时间我实施的这家公司也是烧结工艺，整个生产流程是全流程的，从钕铁硼原料预处理到粗粉细粉，毛坯的成型烧结，机加工，电镀喷涂，充磁包装为磁钢的整个生产过程都有。结合之前同行业实施和本次实施来看，首先由于成品的定制化太高，从BOM到工艺数据基本都是需要通过公式计算还要结合一些余料进行配方调整，且配方基本掌握的少数人手中，如果没有丰富的行业经验业务人员支持梳理这些规则和数据，系统的主数据质量就会很差，生产部门、市场部、技术部在订单评审环节和生产和外协计划协同过程中就会非常痛苦。其次行业的特殊性也对生产成本核算带来一定的难度，比如机加工环节切割的方式是否合理，可用材如何核算，余料如何处理，产品的收得率如何考核等等。