永磁材料的进展

    摘  要：本文回顾了永磁材料的发展历程及各种永磁材料的性能特点，重点介绍了稀土永磁材料―ndfeb和sm2fe17nx系合金的研究与开发现状。最后总结了现代永磁体的新用途并对永磁体的发展前景作了展望。
关键词：永磁材料    稀土永磁体    功能材料

1 引言
   永磁材料在20世纪获得了巨大的发展,在现代高技术和人们日常生活中发挥着重大的作用。
1917年人们就发现钴钢具有永磁性能,在1937年用“alnico”永磁材料制备了永磁体[1]。本世纪50年代,铁氧体bafe12o19被称为第一代永磁材料[1、2]由于其具有高的矫顽力和大的磁晶各向异性,掀开了磁性材料新篇章。六、七十年代相继开发出smco5和sm2co17永磁材料[1、3],将稀土元素和3d过渡族元素结合起来,提高了永磁体的磁特性,被称为第二代永磁材料。进入80年代中期,磁性材料的研究与开发给工业发展带来了革命性的变化。1983年sagawa等成功开发出ndfeb烧结永磁体,以其优越的磁性能迅速取代了sm-co系永磁材料,成为一代磁王。ndfeb永磁体的磁性能逐年提高,以主要性能指标最大磁能积―(bh)max为例[3]:1983年为291.2kj/m3(36.4mgoe),1986年报道为404.8kj/m3(50.6mgoe),1991年达到417.6kj/m3(52.2mgoe),1993年日本住友特殊金属公司报道为433.6kj/m3(54.2mgoe)。ndfeb合金,被称为第三代永磁材料,在永磁材料家族中迅速占据了主导地位。1990年,coey[4～6]等首先利用气固反应在sm2fe17化合物中引入n原子,成功开发了sm2fe17nx永磁材料,从而推动re2fe17nx(m=c、n; x=2～3)系永磁材料的研究与开发。sm2fe17nx合金被称为第四代永磁材料,由于具有高的居里温度(481℃)和优异的各向异性场[4、5],被誉为21世纪的永磁材料。稀土复合型纳米晶永磁材料的研究[4]给提高永磁材料性能开辟了新的途径,它充分协调了合金优化、组织匹配和晶粒细化的综合效应,可望解决常规方法制备的磁性材料中高剩磁和高矫顽力不可兼得的难题。本文就永磁材料的发展过程、性能特点以及现代永磁体的某些新应用进行综合介绍,以期对永磁材料的发展和研究状况有一个较完整的了解。