NdFeB磁体市场的大趋势

上世纪末以来,日本的经济始终未从低谷中走出,而欧洲的经济也不见起色,2000年美国经济发展放缓,特别是今年的9·11恐怖袭击事件使本已疲软的经济雪上加霜,这一切无疑对全球磁体产业的发展影响巨大。首先,由于采购的减缩,发达国家磁体产业的并购极为频繁,磁体产业结构变化迅速,一些新公司的名字尚未被人们所熟悉,却已经消失了。此外,生产成本的增高,迫使许多厂家,包括一些知名的公司停止材料生产,转向下游的器件生产。磁体的生产多转移到包括中国在内的发展中国家。本文将讨论当前稀土磁体生产、应用的发展趋势。

烧结NdFeB磁体的应用

烧结NdFeB磁体问世于1983年,当时正值电子计算机、办公自动化、家电产品普及和微型化的关键时刻,迫切需要强力磁体,使各类永磁电机在缩小体积与重量的同时,其输出力矩还进一步提高。刚问世的烧结NdFeB磁体因其优异的磁性能,正好用到了"刀刃"上。这一点从NdFeB磁体在发达国家用量的迅速增长,尤其是其用途的特性即可明显看出。日本是计算机、家用电器生产大国,烧结NdFeB磁体在日本的用途分布堪称发达国家的典型。NdFeB磁体在日本的应用多种多样,主要用于电子、计算机、医疗等高新技术领域,其中以计算机硬盘存储器(HDD)读写头致动器用的VCM、核共振成像仪(MRI)以及各类电动机/发电机三个用途为主,此外NdFeB磁体还广泛用于通讯和音响器件中。

新技术、新设备在NdFeB稀土磁体生产中的应用之一——速凝铸片的制备

中国烧结NdFeB磁体产业近年来突飞猛进,2000年产量已超过日本位列全球首位。虽然产品质量有了很大提高,但就整体水平而言还是处于中低挡。生产工艺、技术装备的落后使中国烧结NdFeB磁体磁性能上与高牌号要求还有差距,特别是在性能一致性方面远达不到用户要求,致使中国磁体进不了诸如VCM、MRI和电机等高端应用领域,大部分企业只能挤在有限的中低档市场靠降价恶性竞争。为改变这样的局面,少数厂家高价引进国外先进设备,产品质量是提升了,但产品成本却因之显著增高,结果产品的性价比无法适应市场需求,因此国内多数厂家仍在观望与等待,如何走有自己特色的硬件改造之路,是摆在中国稀土磁体厂家面前的现实问题。目前针对NdFeB磁体的特点,根据相关技术需求,中国已开发出一整套有自己特色的生产设备,能有效生产高档磁体。它们包括:(速凝)片铸合金(SC)的制备、氢化制粉(HD)技术及设备、改进的流化床气流磨(JM)、可变换极向的强脉冲磁场取向设备、磁场等静压机(CIP)、磁场橡皮模压机(RIP)、磁场取向湿压成形设备、NdFeB专用多室烧结炉、测量高矫顽力磁体完整磁滞回线的脉冲磁强仪(PFM)以及适合NdFeB磁体的达克罗涂层技术、设备。本文是系列文章的第一篇,重点介绍磁性合金制备新工艺——速凝片铸工艺及相应的生产制备。此项新工艺能有效消除NdFeB铸造合金内普遍存在的α-Fe,从而极大提升合金的质量,促进高性能磁体的制备。文中指出SC工艺能有效消除NdFeB铸造合金内普遍存在的α-Fe的冶金学原理,希望借此引起广大磁体厂家对工艺技术原理及硬件设备改造的重视。

中国NdFeB磁体产业近况

过去50年间永磁体的磁能积从40kJ/m3(5MGOe)提升到400kJ/m3(50MGOe)。1940年代初到1960年代末商品磁体以铝镍钴为主,70年代以后逐渐转为以铁氧体为主,预计2010年以后将变成以高性能稀土磁体为主。自90年代以来,日本的经济始终未从低谷中走出,而欧洲的经济也不见起色,2000年初美国经济发展放缓,这一切无疑对全球磁体产业的发展影响巨大。首先,由于采购的减缩,发达国家磁体产业的关、停、并购极为频繁,磁体产业结构变化迅速,一些新公司的名字尚未被人们所熟悉,却已经消失了。此外,生产成本的增高,迫使许多厂家,包括一些知名的公司也已停止材料生产,转向下游的器件生产。磁体的生产多转移到包括中国在内的发展中国家。

稀土产品价格变化的原由

自2005年以来,稀土市场的价格持续猛升,直到2007年7月或8月,价格达到峰值,涨价的势头有所收敛回落,2007年底价格趋于稳定。此番涨价决非历来常见的"波动",而是"结构性"的不可逆变化,在某种意义上说,这是对多年来中国稀土按"土"价贱卖的一种"反击"。它无疑给用户造成巨大的经济和心理压力,特别是已成为稀土主要买家的稀土磁体产业,更直接感受到稀土价格暴涨的压力。近年来各种国际会议上人们总在问"中国的稀土产业究竟发生了甚么?产品买不到,价格却一路攀升!"顿时,各类传闻、小道消息,引起种种混乱。本文试图从历史发展的视角,对中国稀土价格形成的前因后果,在回顾历史的同时,提出一些看法,以正视听。并权作"引玉之砖",旨在激起更广泛而深入的探讨。

新技术、新设备在NdFeB稀土磁体生产中的应用之五——烧结炉的改进

中国磁材领域的研究人员和工程技术人员针对NdFeB磁体的特点,根据相关技术需求,已开发出一整套有自已特色的生产设备,能有效生产高档磁体。本文是关于NdFeB磁体生产新技术、新设备的系列报道,前文分别介绍了NdFeB磁体合金的制备新工艺—速凝薄片技术和设备、氢爆及气流磨(HD+JM)制粉、磁场取向成形工艺与设备、烧结工艺理论基础。本文是系列文章的第五篇,重点介绍多功能烧结设备。

全球NdFeB磁体产业变化与发展的25年

今年是第三代稀土永磁——钕铁硼(NdFeB)问世的第25周年。烧结NdFeB磁体的磁能积由当初的35MGOe[1](1983)提升到57.8MGOe[2](2004),现更升至59.6MGOe[3](2006)。各向同性NdFeB粘结磁体的磁能积为9～11MGOe(1987)[4],2001年各向异性NdFeB粘结磁体的磁能积已达25MGOe(2001)[5]。其全球产量1983年不到一吨[6],2008年全球产量达66500吨,若加上粘结磁体的产量5500吨,则已达72000吨。烧结与粘结磁体产量之比为92.4∶7.6。总之,NdFeB磁体产业不论在"质"和"量"上都发生了根本性的变化,它早走出实验室成为全球性的磁体产业。今天全球NdFeB磁体产业的总产值超过40亿美元(40.427亿美元),其中烧结磁体35.807亿美元,粘结磁体4.62亿美元,两者之比为88.6∶11.4。上世纪40年代到60年代主要的商品磁体是铝镍钴(Alnico);自60年代末以来,永磁铁氧体成为主要的商品磁体;估计2010年以后NdFeB将成为主要商品磁体[8]。今天全球的磁体产业正处于十字路口,今后该如何发展,道路应走向何方?为给出正确的答案,必须对全球磁体产业作一番深入和仔细的研究。俗话说"鉴古知今,鉴往知来",今天的磁体产业情况与五年前、十年前大不一样,特别是2005年以来稀土原料价格发生结构性上涨!当前金属钕的价格($40/kg)是2005年($11/kg)的3.6倍。这对本已步履艰难的磁体产业无异于雪上加霜。生产成本的骤然增高和磁体价格的逐年递减,使得发达国家的磁体生产难以维持,被迫转向加工磁体器件和装配等下游产品,磁体生产则转移到发展中国家(主要是中国)。在原材料价格暴涨的压力下,中国的稀土磁体厂家也被迫`进行相应的调整:舍弃低牌号产品,集中开发高端产品,结果产量总体略降,而效益却明显提升,换言之,稀土的有效利用率提高了,产业可持续发展能力增强。基于搜集到的数据从宏观经济的视角综合评述了磁体产业的现状及发展趋势。

新一代磁体——大块完全致密(Nd,Pr,Dy)_2Fe_(14)B/_α-Fe基纳米复合磁体

“纳米复合永磁材料”是指由纳米尺度的硬磁和软磁性相彼此均匀弥散分布,通过相邻原子磁矩交换耦合作用而形成的复合体,理论磁能积高达1000 kJ/m3(125 MGOe)。本文报道了大块完全致密各向异性纳米复合磁体的开发近况,从2002年至今,不到四年,其进展激动人心,最大磁能积已由160kJ/m3(20MGOe)猛增至440kJ/m3(55MGOe),“新一代磁体”呼之欲出!

中国稀土永磁产业的技术进步

着重从技术角度讨论了稀土永磁产业近年的进步与发展。重点讨论了烧结NdFeB磁体,既涉及工艺方面的改进,特别介绍取代传统铸造合金,专供高档烧结磁体用的速凝薄片合金淬铸工艺;也包括1∶12型、3∶29型等新金属间化合物以及低温度系数、高矫顽力磁体的开发。

全球NdFeB磁体产业的变化与发展

今年是第三代稀土永磁--钕铁硼NdFeB问世第25周年.烧结NdFeB磁体的磁能积由当初的35 MGOe[1](1983)提升到57.8 MGOe[2](2004),现更升至59.6MGOe [3](2006).各向同性NdFeB粘结磁体的磁能积为9～11 MGOe(1987)[4],2001年各向异性NdFeB粘结磁体的磁能积已达25 MGOe(2001)[5].其全球产量1983年不到It[6],2007年全球产量接近6万t(58,110t),若加上粘结磁体的产量5,280t,则已达63,390t[7].……

稀土永磁电机开发的新进展

(接上期) 1960～2002年间烧结磁体和粘结磁体性能的进展综合示于图2.纵坐标是磁能积,横坐标是年代.Nd2Fe14B晶体的易轴是C-轴.……

磁材产业的发展近况

2008年是第三代稀土永磁问世的第25周年,其最大磁能积(BH)max已由当年(1983)的35MGOe提升到2006年的59.6MGOe,相当于理论极限64MGOe的93%!按常理,商品磁体的磁能积达到理论值85%就算了不起,如今已达93%。

新技术新设备在NdFeB永磁体生产中的应用(2)

针对NdFeB磁体的特点及相关技术需求,中国已开发出一整套有自已特色的生产设备,能有效生产高档磁体。本栏目上期介绍了NdFeB磁体的涂层耐蚀新工艺——达克洛技术,氢化及气流磨(HD+JM)制粉工艺与设备,本期重点介绍磁场取向成型技术和设备,包括可变换极向的脉冲磁场取向设备;脉冲磁场等静压机(CIP);磁场橡皮模压机(RIP);测量高矫顽力磁体完整回线的脉冲磁强仪(PFM)等,以引起广大磁体厂家对工艺技术改造的重视。

稀土永磁电机开发的新进展

本文着重介绍用MAGFINE磁环制备的几款电机,并将其和原来采用烧结铁氧体磁瓦或烧结NdFeB磁体的电机性能、效果进行了综合比较。

从中国磁体产业的增长看整体经济的发展

近两年中国人均磁材消费值的猛增,缩短了与发达国家的差距约4年,但是仅为发达国家的34．5％。看来,为消除与发达国家间的差距中国人民还有很长的路要走。2000年中国共产党在第16届全国代表大会上宣告在新世纪的头20年内建成一个初步的小康社会,然后再用20年时间赶上发达国家的生活水平。本文提供的自1990年以来最近14年间中国磁材产业的相关数据,正好可作为此规划的可行性与现实性的见证。

稀土永磁电机开发的新进展

(接上期) MAGFINE磁环的制备工艺 MAGFINE磁环的温压机组 MAGFINE的成型是使用在磁场中加热压机的工艺,此模压方法效率非常高,因为采用固体树脂.然而,必需加热模具以降低形变阻力,因为在固化温度范围内发生液化.……

新技术新设备在NdFeB永磁体生产中的应用(1)

针对现有工艺技术进行硬件改造，开发出一整套有自己特色的生产设备，实现早日与国际标准接轨，是国产磁体进入主流市场，彻底摆脱目前困境的一条切实可行的道路。