釹鐵硼永磁材料在微電機中的應用及展望
武希哲（西安微電機研究所）
石永金（西北有色金屬研究院）
【摘要】釹鐵硼永磁材料具有優異的磁性能，在電機中獲得了廣泛的應用。文中介紹美
國、日本等國家將釹鐵硼永磁材料應用于電機中的概況及燒結釹鐵硼、粘結釹鐵硼的磁性能，指出我國有著豐富的釹資源，為發展釹鐵硼永磁電機提供了極為有利的條件。
【敘詞】釹鐵硼系永磁材料性能應用微電機展望
l釹鐵硼(ndfeb)永磁材料的研究和開發
釹鐵硼永磁材料于1983年問世。由于釹鐵硼永磁材料具有優異的磁性能、高磁能積，****磁能積(b h)max的理論值為509kj／m3， 目前實驗室水平為403kj／m3e，開發產品的水平為28kj／m3e，飽和磁感應強度大，為1.63t，實驗室研究值達1.48t，剩磁感應強度比釤鈷永磁材料高百分之三十。同時，由于釹、鐵、硼的資源十分豐富，廉價而性能優異的ndfeb永磁材料可以不受資源的限制而擴大生產和推廣使用。因此，ndfeb永磁材料的開發和應用研究的發展速度很快。
美國、日本和歐洲各工業發達國家對ndfeb永磁材料的研究和應用開發付出了巨大的力量。日本住友特殊金屬公司在開發燒結ndfeb永磁材料頜域獲得專利，該公司開發出具有代表性的neomax系列產品【3】，如表1所示。
美國通用汽車公司(gm)在開發快淬ndfeb永磁材料領域中獲得專利。gm公司開發的mq系列快淬ndfeb永磁材料具有優異的穩定磁性能，在眾多領域中都得到 廣泛應用和試用【3】
日本日立金屬公司用gm公司開發的快淬ndfeb磁粉制造粘結磁體。在表3中列出日本日立金屬公司制造的各向異性粘結ndfeb磁體的特性【3】
近年來，為了解決ndfeb永磁材料在比較高的工作溫度下使用的難題，研究者對提高ndfeb永磁材料的居里溫度和內稟矯頑力，減小溫度系數和不可逆損失進行了大量的和卓有成效的研究。設在美國的日立金屬和電工研究所首先研究出比較具有代表性的ndfeb永磁材料。這種新材料的典型特性：bγ為1.04t，bhc為796ka／m，mhc為2 157ka／m，hc(bh)max為209kj／m3，在溫度260℃下的不可逆損失小于百分之五(4)，在材料研究方面取得了很大的進展。
2 ndfeb永磁在微電機中的應用
ndfeb永磁材料已在電機中得到比較廣泛的應用。美國gm公司首先制造了ndfeb的永磁起動電機。這種電機昀重量由原來的普通電機每臺重量llkg減輕到4.2kg，而且效率提高了百分之四十五。這種電機用于汽車中。意大利菲亞特汽車公司正在制造具有6極的ndfeb永磁汽車用電機。據報導，在一輛****小轎車中平均需用40多臺各種類型和不同用途的ndfeb永磁電機，如起動電動機、冷卻風扇電動機、點火裝置電動機、玻璃刷電動機、沖洗泵電動機、遮陽光機構電動機、磁帶傳動電動機、防模糊機構用電動機、門鎖機構用電動機、窗玻璃開閉用電動機、燃料泵用電動機、座椅作用器電動機等。新西蘭esc公司制造出具有64極的ndfeb永磁無刷電機已用于洗衣機的主軸驅動，大大提高了整機的自動化程度和控制性能，目前年產量已達到10萬臺ndfeb永磁電機。美國pmi motion technologits公司開發出n系列盤式伺服電動機。這種電動機的厚度不到25.4mm，轉速為400r／min，轉矩為0.49nm，峰值力矩可達到5.3nm，這種系列電動機的功率高，轉矩穩定，尤其是低轉速下的轉矩穩定，加速和減速性能良好。日本開發出計算機磁盤驅動器的小型ndfeb永磁電機、錄相機、錄音機等視頻和音響設備用的小型ndfeb永磁電動機，汽車電子設備上用的ndfeb水磁電動機，日本還開發出無刷直流電動機，在超真空和超清潔環境中工作的ndfeb永磁電機。日本富士電化學公司以ndfeb永磁體為轉子開發出系列化的步進電動機。目前已開發出五種型號的ndfeb永磁步進電動機；型號smb-35(直徑為35mm)，型號smb-40(直徑為40mm)j型號smc- 42(直徑為42mm)，型號smb-48(直徑為48mm)，型號smr-25(直徑為25mm)。這五種型號的ndfeb永磁電動機中的每一種的體積都比普通步進電動機的體積小，但輸 |
