烧结钕铁硼磁体

第一代与第二代稀土永磁材料因主要成分钴价格高昂，且其主产地非洲政局动荡，促使20世纪70年代硬磁性稀土-铁基化合物成为研究热点。1982年，日本住友特殊金属公司佐川真人等人与美国通用汽车公司John Croat等人几乎同时报道了Nd-Fe-B基稀土永磁材料，该材料主相为Nd₂Fe₁₄B，最大磁能积当时可达290kJ/m³。后续研究揭示Nd₂Fe₁₄B主相具有卓越磁性能：磁晶各向异性场μ₀H_a为7.60T、饱和磁化强度M_s为1.60T，理论磁能积更是高达64MGOe。同时，稀土钕资源相对丰富且在材料中占比不高，除居里温度（T_c=312℃）较低外，该材料被公认为理想且前景广阔的永磁体，标志着第三代稀土永磁材料诞生。

根据制造工艺，钕铁硼磁体分为烧结、粘结及热压磁体三种类型，由于烧结钕铁硼具有无与伦比的磁性能及市场份额，因此，在多数情况下，钕铁硼磁体通常是指烧结钕铁硼磁体。其迄今保持最高磁性能记录，是航空航天、国防军工、电子通信、清洁能源、交通运输、矿山机械、医疗保健及家用电器等领域必需功能材料，典型应用包括永磁电机、磁选设备、核磁共振仪、硬盘驱动器、消费电子与风力发电机。

钕铁硼沉头孔磁体

钕铁硼方块磁体

钕铁硼方片磁体

钕铁硼环形磁体

钕铁硼球形磁体

钕铁硼瓦形磁体

钕铁硼圆片磁体

钕铁硼圆柱磁体

烧结钕铁硼磁体生产工艺

烧结钕铁硼磁体以纯金属或中间合金为原材料。原材料经真空或惰性气氛下的感应熔炼形成均匀合金熔体，浇铸制得速凝片。速凝片经氢破及气流磨制成平均粒径3~7μm的磁粉，通过磁场取向压制成型获得生坯，生坯在高真空或惰性气氛中烧结致密化。烧结毛坯经加工、表面处理及充磁后，最终获得特定形状与磁性能的成品。

烧结钕铁硼磁体磁性能

钕铁硼磁体牌号遵循“N+数字+字母”命名规则，其中字母“N”代表钕元素（Neodymium），数字表示CGS单位制下的最大磁能积典型值，末尾字母标识内禀矫顽力等级与最高工作温度上限：

M、H、SH、UH、EH、AH档要求内禀矫顽力不低于14、17、20、25、30、35 kOe，对应最高工作温度分别为100、120、150、180、200、220℃；
无后缀字母牌号（如N35、N52）内禀矫顽力不低于 12 kOe，最高工作温度不超过 80℃；

此外，前缀“G”表示采用晶界扩散技术生产的磁体。

烧结钕铁硼磁体磁性能表格

牌号	剩磁 Br		磁感矫顽力 Hcb		内禀矫顽力 Hcj		最大磁能积 (BH)max		最高工作温度 Tw
牌号	T	kGs	kA/m	kOe	kA/m	kOe	kJ/m³	MGOe	℃
N30	1.08-1.13	10.8-11.3	≥798	≥10.0	≥955	≥12	223-247	28-31	80
N33	1.13-1.17	11.3-11.7	≥836	≥10.5	≥955	≥12	247-271	31-34	80
N35	1.17-1.22	11.7-12.2	≥868	≥10.9	≥955	≥12	263-287	33-36	80
N38	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥955	≥12	287-310	36-39	80
N40	1.25-1.28	12.5-12.8	≥907	≥11.4	≥955	≥12	302-326	38-41	80
N42	1.28-1.32	12.8-13.2	≥915	≥11.5	≥955	≥12	318-342	40-43	80
N45	1.32-1.38	13.2-13.8	≥923	≥11.6	≥955	≥12	342-366	43-46	80
N48	1.38-1.42	13.8-14.2	≥923	≥11.6	≥955	≥12	366-390	46-49	80
N50	1.40-1.45	14.0-14.5	≥796	≥10.0	≥876	≥11	382-406	48-51	80
N52	1.43-1.48	14.3-14.8	≥796	≥10.0	≥876	≥11	398-422	50-53	80
N55	1.46-1.52	14.6-15.2	≥796	≥10.0	≥876	≥11	414-430	52-54	80
N35M	1.17-1.22	11.7-12.2	≥868	≥10.9	≥1114	≥14	263-287	33-36	100
N38M	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥1114	≥14	287-310	36-39	100
N40M	1.25-1.28	12.5-12.8	≥923	≥11.6	≥1114	≥14	302-326	38-41	100
N42M	1.28-1.32	12.8-13.2	≥955	≥12.0	≥1114	≥14	318-342	40-43	100
N45M	1.32-1.38	13.2-13.8	≥995	≥12.5	≥1114	≥14	342-366	43-46	100
N48M	1.37-1.43	13.7-14.3	≥1027	≥12.9	≥1114	≥14	366-390	46-49	100
N50M	1.40-1.45	14.0-14.5	≥1033	≥13.0	≥1114	≥14	382-406	48-51	100
N52M	1.43-1.48	14.3-14.8	≥1050	≥13.2	≥1114	≥14	398-422	50-53	100
N54M	1.45-1.50	14.5-15.0	≥1051	≥13.2	≥1114	≥14	414-438	52-55	100
N35H	1.17-1.22	11.7-12.2	≥868	≥10.9	≥1353	≥17	263-287	33-36	120
N38H	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥1353	≥17	287-310	36-39	120
N40H	1.25-1.28	12.5-12.8	≥923	≥11.6	≥1353	≥17	302-326	38-41	120
N42H	1.28-1.32	12.8-13.2	≥955	≥12.0	≥1353	≥17	318-342	40-43	120
N45H	1.32-1.36	13.2-13.6	≥963	≥12.1	≥1353	≥17	342-366	43-46	120
N48H	1.37-1.43	13.7-14.3	≥995	≥12.5	≥1353	≥17	366-390	46-49	120
N50H	1.40-1.45	14.0-14.5	≥1011	≥12.7	≥1353	≥17	382-406	48-51	120
N52H	1.43-1.48	14.3-14.8	≥1027	≥12.9	≥1353	≥17	398-422	50-53	120
N35SH	1.17-1.22	11.7-12.2	≥876	≥11.0	≥1592	≥20	263-287	33-36	150
N38SH	1.22-1.25	12.2-12.5	≥907	≥11.4	≥1592	≥20	287-310	36-39	150
N40SH	1.25-1.28	12.5-12.8	≥939	≥11.8	≥1592	≥20	302-326	38-41	150
N42SH	1.28-1.32	12.8-13.2	≥987	≥12.4	≥1592	≥20	318-342	40-43	150
N45SH	1.32-1.38	13.2-13.8	≥1003	≥12.6	≥1592	≥20	342-366	43-46	150
N48SH	1.37-1.43	13.7-14.3	≥1027	≥12.9	≥1592	≥20	366-390	46-49	150
N50SH	1.40-1.45	14.0-14.5	≥1003	≥12.6	≥1592	≥20	382-406	48-51	150
N28UH	1.04-1.08	10.4-10.8	≥764	≥9.6	≥1990	≥25	207-231	26-29	180
N30UH	1.08-1.13	10.8-11.3	≥812	≥10.2	≥1990	≥25	223-247	28-31	180
N33UH	1.13-1.17	11.3-11.7	≥852	≥10.7	≥1990	≥25	247-271	31-34	180
N35UH	1.17-1.22	11.7-12.2	≥860	≥10.8	≥1990	≥25	263-287	33-36	180
N38UH	1.22-1.25	12.2-12.5	≥876	≥11.0	≥1990	≥25	287-310	36-39	180
N40UH	1.25-1.28	12.5-12.8	≥899	≥11.3	≥1990	≥25	302-326	38-41	180
N42UH	1.28-1.32	12.8-13.2	≥899	≥11.3	≥1990	≥25	318-342	40-43	180
N45UH	1.32-1.36	13.2-13.6	≥908	≥11.4	≥1990	≥25	342-366	43-46	180
N48UH	1.37-1.43	13.7-14.3	≥908	≥11.4	≥1990	≥25	366-390	46-49	180
N28EH	1.04-1.08	10.4-10.8	≥780	≥9.8	≥2388	≥30	207-231	26-29	200
N30EH	1.08-1.13	10.8-11.3	≥812	≥10.2	≥2388	≥30	223-247	28-31	200
N33EH	1.13-1.17	11.3-11.7	≥836	≥10.5	≥2388	≥30	247-271	31-34	200
N35EH	1.17-1.22	11.7-12.2	≥876	≥11.0	≥2388	≥30	263-287	33-36	200
N38EH	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥2388	≥30	287-310	36-39	200
N40EH	1.25-1.28	12.5-12.8	≥899	≥11.3	≥2388	≥30	302-326	38-41	200
N42EH	1.28-1.32	12.8-13.2	≥899	≥11.3	≥2388	≥30	318-342	40-43	200
N45EH	1.32-1.36	13.2-13.6	≥899	≥11.3	≥2388	≥30	342-366	43-46	200
N28AH	1.04-1.08	10.4-10.8	≥787	≥9.9	≥2786	≥35	207-231	26-29	230
N30AH	1.08-1.13	10.8-11.3	≥819	≥10.3	≥2786	≥35	223-247	28-31	230
N33AH	1.13-1.17	11.3-11.7	≥843	≥10.6	≥2786	≥35	247-271	31-34	230
N35AH	1.17-1.22	11.7-12.2	≥876	≥11.0	≥2786	≥35	263-287	33-36	230
N38AH	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥2786	≥35	287-310	36-39	230
磁性能表格中数据基于室温测量；磁体最高工作温度同时受磁体长径比、镀层厚度和其他环境因素共同影响。

烧结钕铁硼磁体其他磁性能表格

参数	单位	参考范围
剩磁温度系数 α(Br)	%/℃	-0.08 ~ -0.13
内禀矫顽力温度系数 β(Hcj)	%/℃	-0.35 ~ -0.80
居里温度 T_c	℃	310-380
回复磁导率 μ_rec	–	1.05

烧结钕铁硼磁体物理性能

烧结钕铁硼磁体的工作稳定性除依赖永磁性能与耐腐蚀性外，更与其物理性能密切相关。其物理性能涵盖力学、电学及热学特性：力学特性通过冲击韧性、断裂韧性和抗弯强度表征，直接影响磁体加工合格率及长期服役可靠性；电学特性表现为低电阻率，在旋转机械应用中易引发涡流损耗；热学特性则体现为热膨胀系数，当磁体与装配部件热膨胀系数失配时，热致应力可能导致机械损伤或磁性能衰退。需综合考量三类特性以确保应用稳定性。

烧结钕铁硼磁体物理性能表格

项目	参数	单位	参考范围
物理性能	密度	g/cm³	7.40-7.80
物理性能	维氏硬度	–	550-650
电学性能	电阻率	μΩ·m	1.4
机械性能	抗压强度	MPa	1050
	抗张强度	MPa	80
	抗弯强度	MPa	290
热学性能	导热性能	W/(m·K)	6-8
热学性能	热膨胀系数	10^-6/K	C⊥: -1.5, C∥: 6.5.

烧结钕铁硼磁体表面处理

以钴为基体的钐钴磁体具备优异的化学稳定性，绝大多数应用场景无需表面防护处理。而钕铁硼磁体（尤以烧结态为甚）必须进行表面防护：富钕相的高氧化倾向使其在潮湿环境中与Nd₂Fe₁₄B主相形成原电池，优先腐蚀导致主相颗粒剥落。烧结钕铁硼的表面处理分湿法、干法两类：湿法含电镀、化学镀、电泳及喷涂/浸涂；干法主要为物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）。

烧结钕铁硼磁体表面处理分类

表面处理工艺	厚度 (μm)	外观	盐雾试验测试 (小时)	PCT测试 (小时)	特性
蓝白锌	4-15	蓝白色	≥24	–	第二常用的单层镀层，抗腐蚀能力较差。
彩锌	4-15	彩色	≥48	–	抗腐蚀能力略优于蓝白锌。
镍铜镍	5-20	银白色	≥48	≥48	最常用的多层镀层，耐湿热性及耐盐雾性能好。
化学镍	5-20	暗银色	≥72	≥48	外观均匀，耐湿热性及耐盐雾性能优异。
镍+金	5-20	金色	≥72	≥96	导电性能及装饰性能优异。
镍+银	5-20	银色	≥72	≥96	导电性能及装饰性能优异。
镍+锡	5-20	银色	≥72	≥96	耐湿热性能优异。
钝化/磷化	1-3	深灰色	–	–	临时性防护。
真空镀铝	2-15	银白色	≥24	≥24	值得推荐的镀层。
环氧树脂	10-30	黑色/灰色	≥72	≥72	耐湿热性及耐盐雾性能优异，结合力强。
派瑞林	5-20	透明	≥96	–	耐湿热、耐盐雾及耐溶剂性能优异，无针孔。
Everlube	10-15	金黄色	≥120	≥72	耐湿热性能优异。
特氟龙	8-15	黑色	≥24	≥24	耐高温及耐摩擦性能好，自润滑且防水。
备注：磁体抗腐蚀性能同时也受磁体形状及尺寸影响。

烧结钕铁硼磁体充磁方式

充磁是指沿特定方向对永磁体施加磁场，并逐渐增加磁场强度使永磁体达到技术饱和状态的过程。不同永磁体磁化到技术饱和状态所需的磁场强度是不同的。作为各向异性磁体，烧结钕铁硼磁体可在其取向方向（即易磁化方向）实现不同的充磁方式。

钕铁硼沉头孔磁体

钕铁硼方块磁体

钕铁硼方片磁体

钕铁硼环形磁体

钕铁硼球形磁体

钕铁硼瓦形磁体

钕铁硼圆片磁体

钕铁硼圆柱磁体

烧结钕铁硼磁体生产工艺

配料

熔炼和铸片

氢破

气流磨

压制成型

烧结

加工

表面处理

充磁

发货

烧结钕铁硼磁体磁性能

烧结钕铁硼磁体磁性能表格

烧结钕铁硼磁体其他磁性能表格

烧结钕铁硼磁体物理性能

烧结钕铁硼磁体物理性能表格

烧结钕铁硼磁体表面处理

烧结钕铁硼磁体表面处理分类

烧结钕铁硼磁体充磁方式

轴向充磁

轴向多极充磁

径向充磁

径向多极充磁

径向斜极充磁

辐射充磁