烧结钕铁硼的原料成分及其功效

我们都知道烧结钕铁硼永磁体的主要原料是钕、铁和硼这三种元素，但除此之外，原料中还会添加很多种其他元素，这些元素在磁体中发挥的作用各不相同，生产厂家常常是根据用户的使用需求来做产品的配方设计，原料配方可以说是各个厂家的绝密信息。

烧结钕铁硼的十几种元素就像我们做一道美食所需加入的各种调味料一样，正是由于这些不同内秉特性和功能的元素进行科学的规律的组合，才成就了我们钕铁硼各种各样不同的牌号和性能。搞清楚每种元素存在的意义，对我们更好地理解不同的牌号性能和制造成本意义重大。下面我们简要介绍一下这些元素存在的价值。

为了更方便理解，我们可以将钕铁硼的组成元素分成三类：

一是主体元素RE（Ce，Gd，Nd，Dy等），Fe，B，其主要负责形成RE2Fe14B主相晶粒。

二是Al，Co，Ga，Zr等小元素，主要负责优化晶界相对主相晶粒的包覆。

三是杂质元素，如碳，氧等，是原材料和生产不可避免的引入。

钕铁硼元素种类示意图如下图所示：

通常在生产过程中我们为了让不同配方发挥出更优的性能效果，在使用前我们还需要对原材料进行一定的检验和处理，以达到一些基本要求，部分元素常用要求如下表：

以上为常用原材料典型参考值，实际原材料厂商在生产过程中由于采用不同工艺路线往往会出现一定的偏差，如PrNd中二者的比例会从20:80变化至25:75，GdFe会出现小于75%，不同批次BFe中B含量会出现较大波动等现象，这就要求我们在使用过程中要结合每一批次质检单实际含量进行配比使用。

钕铁硼磁体中所包含的每一种元素都有自己独特的特性，如：

1、La，Ce元素引入会降低磁体的剩磁Br和矫顽力Hcj，但其价格非常便宜，可以降低成本；

2、纯Nd元素取代PrNd组成的REFeB具有非常高的饱和磁化强度，可以用来制备超高剩磁磁体；

3、Tb元素引入可以大幅提升磁体的Hcj，但其成本极其昂贵；

4、Gd元素价格相对便宜，其形成的REFeB具有最高的居里温度，可以制备耐高温磁体，但是会较大幅度降低Br。

要想搞清楚如何组合才能用最低的成本制造出满足要求的牌号性能磁体，我们就需要对钕铁硼中的每种元素的特性进行了解，具体元素特性如下表：

材料成本80%-90%以上主要由备注“高低”部分组成，其中“—”部分表示添加量非常少或价格便宜，对整体成本影响不大。其中La，Ce的加入主要是为了降低成本，近几年随着工艺的不断进步，Ce磁体已经在越来越多较高牌号中得到应用。

我们通过对以上元素特性进行深入的理解，搞清楚各种元素加入后对烧结工艺，烧结密度，时效工艺，产品性能的影响规律，就可以指导我们生产出具有较高性价比的钕铁硼产品。