稀土永磁材料
關注創建者：匿名 創建時間：2026-03-18
稀土永磁材料的實例教程
驅動電機是新能源汽車的“心臟”，而稀土永磁材料則是驅動電機的首選材料。稀土永磁驅動電機可以大幅減輕電機重量、縮小電機尺寸、提高工作效率。
GB/T 39494-2020新能源汽車驅動電機用稀土永磁材料表面涂鍍層結合力的測定 即將于2021年10月1日開始實施，主要適用于新能源汽車驅動電機用稀土永磁材料表面的單層或多層涂鍍層結合力的測定，涂鍍層包括采用電鍍、電泳、噴涂、物理氣相沉積、化學鍍等技術的涂鍍層（帶有涂鍍層的稀土永磁材料以下簡稱涂鍍層產品）。
標準規定了新能源汽車驅動電機用稀土永磁材料表面涂鍍層結合力的測定方法。共包含四種方法，拉開法、剪切法、劃格法、熱震法，均為破壞性試驗方法。
一、拉開法
1、方法原理：將試柱用膠黏劑固定在涂鍍層上，利用拉力試驗機在涂鍍層的法線方向上連續地施加載荷，當該載荷大于涂鍍層的結合力時，涂鍍層即從基體上分離或涂鍍層的不同膜層分離。用破壞涂鍍層／基體界面間附著所施加的拉力與粘接面積的比值或破壞涂鍍層／基體界面間附著所施加的拉力來表示涂鍍層的結合力。
2、試驗設備與材料
1）高低溫沖擊試驗箱
用于涂鍍層產品的高低溫交變處理。可使用兩個獨立的溫度試驗箱或一個快速溫度變化的試驗箱。可采用人工或自動轉換方法，試驗箱應在３ｍｉｎ內完成高低溫轉換。
2）拉力試驗機
拉力試驗機的測力系統及同軸度應按照ＪＪＧ４７５—２００８進行校準，其精確度應為１級或優于１級。拉力試驗機橫梁應能保持空載速度在０.５ｍｍ／ｍｉｎ以內恒速運行，加卸力應平穩、無振動、無沖擊。
3）試驗組合
試驗裝置
拉開法試驗裝置如圖１所示。裝置Ａ適用于上下表面平行的涂鍍層產品。對厚度小于５ｍｍ的涂鍍層產品，為避免拉伸過程中因涂鍍層產品強度不夠而導致斷裂，宜在涂鍍層產品的另一面粘接一塊鋼片，使下夾具的力作用在鋼片上。對于厚度不小于５ｍｍ的涂鍍層產品，可不粘接鋼片。
展開 [2]周壽增,高學緒.燒結釹鐵硼永磁材料產業現狀與挑戰[J].新材料產業,2011(5):8.
[3]陳晉.釹鐵硼永磁材料的生產應用及發展前景[J].鑄造技術,2012,33(4):398.
[4]閆阿儒,劉壯,郭帥,陳仁杰.稀土永磁材料的最新研究進展[J].金屬功能材料,2017,24(5):5.
[5]林河成.稀土永磁材料的現狀及發展[J].粉末冶金工業,2010,20(2):47.
[6]孫艷榮,張志鵬,李賽松,等.釹鐵硼磁性材料發展現狀及性能研究[J].當代化工研究,2021(21):117.
[7]郭志偉,許海,肖凱業,等.磁化狀態對粘結NdFeB磁體磁穩定性影響分析[J].粉末冶金工業,2020,30(3):40.
[8]張英建,李軍,馬曉輝,等.中國釹鐵硼市場發展現狀及未來發展趨勢分析[J].金屬功能材料,2022,29(1):67.
[9]賀登宇.可提高釹鐵硼成型過程場強一致性的模具結構.北京:CN206936371U[P].2018-01-30
文章來源：金屬功能材料
展開 【引言】
當前，稀土永磁釹鐵硼（Nd-Fe-B）已經被廣泛應用在生活的方方面面，諸如磁懸浮列車、電動汽車、風力發電、音響等。然而燒結釹鐵硼成品的矯頑力卻只有理論值（斯托納—沃爾法特極限）的20-30% （通常稱為布朗悖論），這嚴重限制了釹鐵硼的應用。現有理論認為，燒結釹鐵硼的矯頑力主要由在退磁過程中晶粒邊界附近產生的反向磁疇所需形核場決定。因此對晶粒邊界如何影響矯頑力進行三維定量分析尤其重要，這樣不僅可以加深對稀土永磁矯頑力機制的了解，還對實踐生產有指導意義。
【成果簡介】
近日，悉尼大學鄭榮坤副教授（通訊作者）和第一作者陳翰笙博士與團隊成員使用背散射衍射技術、原子尺度三維原子探針技術、以實驗結果為模擬參數擬合基礎的微磁學模擬技術報道了在燒結釹鐵硼中由于在納米尺度下成分不均勻的晶所導致的矯頑力進一步減低，并對晶粒邊界成分和矯頑力進行了三維定量分析。研究表明在燒結釹鐵硼中的晶粒邊界中鐵磁性元素（鐵和鈷）在70 nm的范圍內從67 at.%減少至10 at.%。這種成分不均勻的晶粒邊界附近產生反向磁疇所需要的形核場比含有同等鐵磁性元素含量的均勻的晶粒邊界產生反向磁疇所需要的形核場小27%。該成果不僅對工業生產，諸如納米尺度下控制晶粒邊界成分結構，具有指導意義， 同時本文所采用的分析方法也可以應用在其他磁性材料的成分與磁性性能的關系研究上。該研究成果以“Coercivity degradation caused by inhomogeneous grain boundaries in sintered Nd-Fe-B permanent magnets”為題刊登出版在Physical Review Materials上。
【圖文導讀】
圖1：燒結釹鐵硼在不同溫度 （280、300、320、340和360 K）下的磁滯回線。
展開 【引言】
當前，稀土永磁釹鐵硼（Nd-Fe-B）已經被廣泛應用在生活的方方面面，諸如磁懸浮列車、電動汽車、風力發電、音響等。然而燒結釹鐵硼成品的矯頑力卻只有理論值（斯托納—沃爾法特極限）的20-30% （通常稱為布朗悖論），這嚴重限制了釹鐵硼的應用。現有理論認為，燒結釹鐵硼的矯頑力主要由在退磁過程中晶粒邊界附近產生的反向磁疇所需形核場決定。因此對晶粒邊界如何影響矯頑力進行三維定量分析尤其重要，這樣不僅可以加深對稀土永磁矯頑力機制的了解，還對實踐生產有指導意義。
【成果簡介】
近日，悉尼大學鄭榮坤副教授（通訊作者）和第一作者陳翰笙博士與團隊成員使用背散射衍射技術、原子尺度三維原子探針技術、以實驗結果為模擬參數擬合基礎的微磁學模擬技術報道了在燒結釹鐵硼中由于在納米尺度下成分不均勻的晶所導致的矯頑力進一步減低，并對晶粒邊界成分和矯頑力進行了三維定量分析。研究表明在燒結釹鐵硼中的晶粒邊界中鐵磁性元素（鐵和鈷）在70 nm的范圍內從67 at.%減少至10 at.%。這種成分不均勻的晶粒邊界附近產生反向磁疇所需要的形核場比含有同等鐵磁性元素含量的均勻的晶粒邊界產生反向磁疇所需要的形核場小27%。該成果不僅對工業生產，諸如納米尺度下控制晶粒邊界成分結構，具有指導意義， 同時本文所采用的分析方法也可以應用在其他磁性材料的成分與磁性性能的關系研究上。該研究成果以“Coercivity degradation caused by inhomogeneous grain boundaries in sintered Nd-Fe-B permanent magnets”為題刊登出版在Physical Review Materials上。
【圖文導讀】
圖1：燒結釹鐵硼在不同溫度 （280、300、320、340和360 K）下的磁滯回線。
展開 而永磁電機可以把極數做的很高，異步起動永磁電機有24極的，甚至32極。轉速做的很低，可以對一些設備采用直驅，省去減速設施，從節能的角度來講，這樣可以提高效率。而且永磁電機因為轉子損耗小，雖然極數高，效率也可以做的很高，節能前景很好。
8、永磁電機成本高，加工工藝復雜。由于使用了高性能的稀土永磁材料釹鐵硼，所以制造成本較高。永磁體放置在轉子內部，設計和安裝工藝復雜，也增加了制造成本。當然，隨著新技術、新材料、新工藝的不斷推陳出新，成本較永磁同步主機剛開始推行要減少的很多。
9、永磁電機的起動有自己的特點。一般永磁電機不可以采用降壓起動方式，因為普通永磁電機（380V,50HZ),在電壓降低到330V時，起動困難，轉子抖動厲害。小功率的永磁電機一般采用直接起動的方式。大功率的永磁電機，在變壓器容量足夠大的情況下，而且對設備機械沖擊要求不嚴的情況下也可以直接起動。否則，建議采用變頻器驅動的軟起動方式
10、三相交流永磁同步電動機的驅動，可以采用“定子繞組封星”方式，來提供電梯非驅動狀態下，制動器失效時的電動機本身所產生的制動電磁轉矩，以抑制意外狀態下的“快速溜車”，但該連接方式所起到的作用不能與電梯的上行超速保護裝置、電梯意外移動的保護裝置混淆。
下載地址：永磁同步電機三個關聯參數轉矩系數Kt、反電勢系數Ke、磁鏈Phi之間的關系
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稀土永磁材料的最新內容
寧波市磁性材料商會定于2026年3月27日（周五）在寧波南苑環球酒店4樓環球廳隆重舉辦“中國(寧波)稀土永磁產業鏈供應鏈發展論壇暨產教融合生態大會”，本次大會由寧波市磁性材料商會與寧波第二技師學院聯合主辦，會期1天，論壇期間舉行企業導師聘書頒發、成立稀土永磁產業專技人員繼續教育培訓基地并揭牌、三屆一次會員大會、副會長及以上單位聘書頒發等內容，請各會員單位、產業鏈供應鏈企業等積極報名參加。
微型高壓比例閥應如何設計？2個月前
高性能電磁驅動系統
微型化限制了線圈的尺寸，進而限制了推力，為了解決這一問題，設計多采用高磁能積的稀土永磁材料結合脈寬調制（PWM），這種設計不僅能提供足夠的初始開啟力，還能在保持階段大幅降低功耗和發熱，諾冠的專利技術往往集成了智能驅動算法，能夠根據閥芯位置實時調整電流，實現毫秒級的快速響應。
3.
技術領域，永磁同步電機和變頻調速技術的應用不斷擴大，稀土永磁材料的優化設計使能效提升至95%以上。新能源產業（如風電、光伏、新能源汽車）的快速發展成為新增長點，預計未來在綠色轉型背景下，低噪音、低能耗電機及再制造技術的推廣也將成為行業重點。
3、智能化與數字化重塑產業格局
工業4.0和智能制造推動了電機技術與數字化的深度融合。
二、電機磁鋼材料性能及核心工藝現狀與挑戰
現狀與趨勢：釹鐵硼作為第三代稀土永磁材料，廣泛應用于新能源汽車驅動電機。但隨著技術發展，其成本和性能面臨瓶頸。
技術挑戰：
?高性能磁石需求增加，但重稀土資源稀缺且價格波動大。
?磁石的渦流熱效應在高速電機中凸顯。
未來方向：
?開發低重稀土或無重稀土磁石。
研究高豐度稀土在釹鐵硼中的應用。
[4]閆阿儒,劉壯,郭帥,陳仁杰.稀土永磁材料的最新研究進展[J].金屬功能材料,2017,24(5):5.
[5]林河成.稀土永磁材料的現狀及發展[J].粉末冶金工業,2010,20(2):47.
[6]孫艷榮,張志鵬,李賽松,等.釹鐵硼磁性材料發展現狀及性能研究[J].當代化工研究,2021(21):117.
磁力傳動泵結構圖
四、結構特點
1.永磁體
由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45－400℃)，矯頑力高，磁場方向具有很好的各向異性，在同極相接近時也不會發生退磁現象，是一種很好的磁場源。
其中，釹鐵硼等稀土材料的永磁體成本約占總成本的44.9%，鋼材和銅繞組結合的定子鐵芯成本占17.4%，鎂鋁合金材質機殼和鋼質轉子的成本分別占12.8%與7.5%。
一旦原材料價格上浮和用工成本增大，永磁電機成本勢必增加，新能源汽車售價必會隨之浮動。
設計時需要把稀土永磁材料、電力電子器件和微機控制三項新技術結合起來，使永磁電機在嶄新的工況下運行。
3、 不可逆退磁問題
如果設計或使用不當，永磁電機在過高（釹鐵硼永磁）或過低（鐵氧體永磁）溫度時，在沖擊電流產生的電樞反應作用下，或在劇烈的機械震動時有可能產生不可逆退磁，或叫失磁，使電機性能降低，甚至無法使用。
表3 典型鐵氧體與釹鐵硼永磁體性能對比
考慮永磁體的加工工藝，鐵氧體永磁材料易加工成弧形結構，而釹鐵硼稀土永磁材料則更適合加工為長方體結構。因此，混合式永磁磁阻電機更適合使用“C”+“V”結構或“C”+“一”結構。
由于永磁電機轉子上應用了稀土永磁材料，損耗低，效率和功率因數高，達到同樣的功率，在保證效率和功率因數的基礎上，體積可以做的比普通電機小，重量可以輕。這在一些要求小機座號，做大功率的場合，具有普通電機不可比擬的優勢。
6、堵轉轉矩倍數高。普通電機堵轉轉矩倍數一般是額定轉矩1.6~2.3倍，而永磁電機的堵轉轉矩一般可達2.4倍以上，有些規格甚至可達到3.5倍以上。
