内容简介
《稀土永磁材料(上册)》简要回顾了永磁材料的发展历史,对过去五十年来国内外稀土永磁材料相关的研究开发工作和磁体制备技术进行了梳理。全书分上下两册共9章,从稀土永磁材料的理论基础到制备技术,从稀土过渡族合金的相图、晶体结构到稀土永磁材料的内禀磁性、永磁性及其它们之间的关系,均进行了全面的介绍和深入的讨论。
《稀土永磁材料(上册)》为上册,内容包括:第1章对永磁材料作一般介绍,包括稀土永磁材料的发展简史,稀土元素和稀土金属的结构和特性以及稀土资源的概况;第2章和第3章介绍稀土永磁材料相关的合金相图和晶体结构;第4章着重论述稀土永磁材料的内禀磁性,并采用双晶格模型、交换和晶场模型深入分析讨论3d电子和4f电子的磁性、磁晶各向异性;第5章介绍主要稀土永磁材料的永磁性能,分析讨论实际应用条件同永磁性参数的关联。
《稀土永磁材料(上册)》适合从事稀土永磁材料科研、生产与应用等相关技术领域的科技人员、管理和销售人员阅读,也可作为大专院校材料科学与工程专业师生的教学参考书。
内页插图
目录
前言/序言
自20世纪60年代发现稀土永磁材料以来,五十年过去了。在过去的五十年中,稀土永磁材料不断发展,经历了第一代1:5型钐钴永磁材料、第二代2:17型钐钴永磁材料、第三代2:14:1型钕铁硼永磁材料,以及近些年人们研究开发的1:12型钐铁化合物、间隙原子稀土金属间化合物和纳米晶复合永磁材料等。特别是1983年钕铁硼出现以来,由于其优异的性价比,得到了迅猛的发展和广泛的应用。而绿色低碳的应用需求,如新能源汽车、风力发电、节能家电等,又为稀土永磁材料的发展提供了非常广阔的空间。
我国稀土资源丰富,稀土永磁材料发展具有得天独厚的条件。伴随钕铁硼的发现和发展,我国稀土永磁材料产业独领风骚,成为了稀土应用的龙头。近几年,在我国的稀土应用中稀土永磁材料占比超过40%,我国稀土永磁体的产量占全球产量的85%以上。中国稀土永磁产业的超常发展,使得全球稀土永磁产业保持了迅猛增长的态势,2005年至2015年的十年间,全球年均增长率为10%左右。
进入21世纪后,烧结磁体制备的工艺技术有了长足发展,其中包括采用条片浇铸(SC)、氢破碎(HD)、气流磨(JM)等技术手段,降低了磁体的总稀土含量和成本,同时较大幅度地提高了磁体的性能。近几年发展起来的新技术主要代表有,以优化晶粒边界为目的的晶界扩散方法(GBD)和双合金方法(包括双主相方法)以及为获得高矫顽力为目的的晶粒细化方法等。此外,对氧含量控制技术的广泛采用,使得磁体获得高的磁性能(尤其是高矫顽力)成为可能,同时控氧技术也是保持烧结稀土永磁产品高稳定性和一致性的关键因素。
近年来,烧结钕铁硼磁体产品研发主要朝两个方向发展:一是高性能,二是低成本。随着烧结钕铁硼磁体在风力发电、混合动力汽车/纯电动汽车和节能家电/工业电机等低碳经济领域的应用,双高磁性能(高最大磁能积(BH)max和高内禀矫顽力HcJ)的烧结钕铁硼磁体成为重大需求。另外,为了促进稀土资源的综合平衡利用,满足低成本的消费市场,以Ce和混合稀土合金为重要原料的稀土铁硼磁体已经被开发成功并投放市场。
为了总结过去五十年来国内外稀土永磁材料的研究成果,更好地推动我国稀土永磁材料科研和生产的发展,我们在从事三十多年稀土永磁材料研究和生产的基础上,在繁忙的工作之余用了两年时间完成了本书的编写工作。在编写本书的过程中,我们力求对过去五十年来国内外(包括三环公司)在有关稀土永磁材料的合金相图、晶体结构、内禀磁性、永磁特性、其他物理化学特性和与永磁特性相关的显微结构以及实现这些显微结构的各种工艺技术等方面的研究成果进行全面的介绍。
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