【正文】 世紀(jì) “十 二 五”期間，計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備用音圈電機(jī)（ VCM）： 在國(guó)外占 NdFeB消耗量的 50%，為稀土永磁的最大用戶。 汽車傳感器作為汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，是汽車電子控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是汽車電子技術(shù)領(lǐng)域研究的核心內(nèi)容之一。目前，一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器 ，而豪華轎車上的傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。據(jù)報(bào)道， 20xx 年汽車傳感器的市場(chǎng)為 億美元（ 億件產(chǎn)品），到 20xx年將達(dá)到 （ ），增長(zhǎng)率為 %（按美元計(jì)）和 %（按產(chǎn)品件數(shù)計(jì)）。汽車傳感器在汽車上主要用于發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)中。并且釹鐵硼磁體也已經(jīng)成功應(yīng)用在點(diǎn) 12 火線圈、電動(dòng)助轉(zhuǎn)向、氣囊傳感器等汽車零部件中。隨著汽車向低耗油和非汽油化發(fā)展，小型化和輕型化成為首要技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，其中采用新材料釹鐵硼來(lái)提高功能和減少尺寸，將會(huì)加快釹鐵硼磁體的發(fā)展。 13 第三章 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人基本情況 （一） 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人基本情況 樊榮潛 ， 自 1998年 進(jìn)入東磁公司總經(jīng)辦工作， 1996 年在東磁公司營(yíng)銷部工作， 1998 年 擔(dān)任 東磁公司營(yíng)銷部經(jīng)理；在東磁工作期間， 在他的努力下企業(yè)的銷售收入逐漸上升，在他制定新銷售方案對(duì)銷售人員采取獎(jiǎng)勵(lì)制度，經(jīng)過(guò)近兩年的努力公司的銷售收入日趨上升。銷售客戶已遍及全國(guó)各地乃至韓國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家，為企業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。 工作以來(lái) 至 20xx 年 6月 在《年產(chǎn) 800噸高工作溫度稀土永磁體產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目》中擔(dān)當(dāng)組長(zhǎng) (二 )項(xiàng)目推薦人 樊熊飛 ， 1964 年出生 ，經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)，清華大學(xué)工商管理碩士 ,高級(jí)經(jīng)濟(jì)師 ， 浙江英洛華磁業(yè)有限公司總經(jīng)理 。 教育、工作經(jīng)歷： 1981年參加工作，歷任橫店襪廠廠長(zhǎng)，輕紡集團(tuán)經(jīng)營(yíng)、開發(fā)部長(zhǎng)。 1997 年畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理系。 1995 年 7 月調(diào)任橫店集團(tuán)稀土永磁材料總廠廠長(zhǎng)。 月 —— 至今擔(dān)任浙江英洛華磁業(yè)有限公司總經(jīng)理。其間 月參加清華大學(xué)高級(jí)職業(yè)經(jīng)理學(xué)習(xí)，并取到結(jié)業(yè)證書。由他主持完成的《 N52高性能釹鐵硼稀土永磁體》列入金華市科技一等獎(jiǎng)；《高強(qiáng)韌與高穩(wěn)定性稀土永磁材料的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目列入浙江省重大科技項(xiàng)目； 《高均一耐燒釹鐵硼稀土永磁體》項(xiàng)目列入浙江省重點(diǎn)科研項(xiàng)目等；《高性能燒結(jié)稀土永磁材料制備與性能研究》項(xiàng)目被評(píng)為浙江省科 14 技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。該同志已從事企業(yè)管理 30來(lái)年。在此年間，該同志曾多次被評(píng)為優(yōu)秀廠長(zhǎng)（經(jīng)理）、優(yōu)秀共產(chǎn)黨員和東陽(yáng)市工業(yè)企業(yè)守信用企業(yè)。 浙江英洛華磁業(yè)有限公司 20xx 年產(chǎn)值 591324308元，稅收 14754100 元，利潤(rùn) 6000多萬(wàn)元。 20xx年 17月產(chǎn)值 456255665元，稅收 9432765元，利潤(rùn) 5000多萬(wàn)元。 （三）其他投資人情況 厲清平 ，男， 46歲，大專，浙江東陽(yáng)人，聯(lián)系電話：13706799178，現(xiàn)居住在浙江省東陽(yáng)市橫店麗景花園，東陽(yáng)市億力磁業(yè)有限公司總經(jīng)理， 注冊(cè)資本： 20xx萬(wàn) 元 人民幣 ，是重合同守信用單位，納稅超百萬(wàn)元企業(yè)，“成長(zhǎng)型”企業(yè)，政府特別獎(jiǎng)?wù)\信企業(yè)，誠(chéng)信民營(yíng)企業(yè)，主要產(chǎn)品； 高尖端產(chǎn)品稀土永磁燒結(jié)釹鐵硼系列產(chǎn)品 ， 20xx 年產(chǎn)值 6500萬(wàn)元，稅收，利潤(rùn) 500 多萬(wàn)元。 20xx年 17月產(chǎn)值 3810 萬(wàn)元，稅收 138萬(wàn)元，利潤(rùn) 330多萬(wàn)元。 查建良 ，男 ， 39歲 ， 大專 ， 江蘇省江陰市人，江陰蘇鑫化纖有限公司總經(jīng)理，江陰市祝塘鎮(zhèn)工業(yè)開發(fā)區(qū)，主要產(chǎn)品：各種布料 ， 聯(lián)系電話： 13606207470。 20xx年 企業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售 產(chǎn)值 8000 多萬(wàn)元，稅收 200萬(wàn)元，利潤(rùn) 800 多萬(wàn)元。 20xx年 17 月 實(shí)現(xiàn)銷售 產(chǎn)值 6500 萬(wàn)元，稅收 130 萬(wàn)元，利潤(rùn) 600多萬(wàn)元。 方國(guó)進(jìn) ， 男 ， 32 歲 ， 大學(xué) ， 浙江省東陽(yáng)市南市街道槐堂壽塔頭村人 南市街道團(tuán)工委副書記，槐堂村團(tuán)書記，村黨支部委員，江北華順?biāo)椴技庸S廠長(zhǎng)，主要產(chǎn)品：塑料粒 15 子加工，聯(lián)系電話 13967997248。 20xx 年 企業(yè)實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)值 6000多萬(wàn)元，稅收 15萬(wàn)元（定稅），利潤(rùn) 500多萬(wàn)元。 20xx 年 17月 企業(yè)實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)值 3600萬(wàn)元， 稅收 10萬(wàn)元 （定 額 稅 收 ） ，利潤(rùn)300多萬(wàn)元。 （三）技術(shù)骨干 杜劍鋒 ， 男， 1974年出生，畢業(yè)于南京大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)，工程師 。 該同志是了省科技廳試制產(chǎn)品 N40SH、 N4 N4N38SH、 N38UH、 N5 N40UH 稀土永磁體攻關(guān)項(xiàng)目課題負(fù)責(zé)人。參加了 N38UH高耐熱釹鐵硼磁體為國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品，納米復(fù)合化學(xué)鍍提高 NdFeB 抗腐蝕性研究項(xiàng)目為省重點(diǎn)科研項(xiàng)目已通過(guò)省科技廳的項(xiàng)目驗(yàn)收，高性能、高耐熱電機(jī)用釹鐵硼稀土永磁體為國(guó)家火炬項(xiàng)目，高強(qiáng)韌與高穩(wěn)定性稀土永磁材料的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目為省重大科技專項(xiàng)項(xiàng)目，已 通過(guò)驗(yàn)收。N52高性能釹鐵硼稀土永磁體被評(píng)為金華市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)； 第四章 項(xiàng)目的技術(shù)基礎(chǔ) （一） 技術(shù)特點(diǎn)，較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 高磁能積燒結(jié) NdFeB 磁體的制備應(yīng)以下面 三 條為原則 :(1)在保證有足夠富 Nd 相的前提下 ,盡可能使磁體成分接近Nd2Fe14B正分成分 ,提高主相的比例。 (2)合金冶煉及隨后的工藝過(guò)程中 ,應(yīng)盡可能避免 ?Fe、氧化物、碳化物等雜相的形成 ,確保富 Nd相的比例適宜 ,分布均勻。 (3)盡可能提高主相晶粒的取向度。為達(dá)到以上要求，我們對(duì)成分、工藝進(jìn)行了大量 16 的改進(jìn)。 實(shí)施本項(xiàng)目的 技術(shù)特點(diǎn) 如下： 制備高磁能積稀土永磁材料，應(yīng)增大主相 Nd2Fe14B 的體積百分?jǐn)?shù)，所以必須降低稀土含量， NdFeB三元合金的組成應(yīng)接近 Nd2Fe14B 的化學(xué)計(jì)量組成。同時(shí)添加其它一些元素：取代元素 Dy 和摻雜元素 Cu、 Al、 Ga、 Nb、 Co 等，其總體原則就是少量多元的添加。取代元素主要提高主相的內(nèi)稟特性，摻雜元素主要改進(jìn)磁體的微結(jié)構(gòu)。 （ SC） 若采用傳統(tǒng)鑄錠工藝，在鑄錠中開始出現(xiàn)樹枝狀的 ?Fe，總稀土含量越低，鑄錠中的 ?Fe 越多；且富 Nd 相在鑄錠中分布很不均勻。因此本項(xiàng)目采用近年來(lái)發(fā) 展的速凝薄片鑄造技術(shù)，來(lái)獲得低 Nd含量的鑄造組織。速凝薄片鑄造工藝可得到成分均勻的速凝薄片和較好的微結(jié)構(gòu)，且其微觀結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比通常鑄造合金的結(jié)構(gòu)小，其硬磁性相和富 Nd相彌散分布，這有利于合金氫爆后的細(xì) 麿 ，以改進(jìn)磁體的燒結(jié)性，且沒(méi)有偏析出 ?Fe，如圖 1 所示。 b a 17 圖 1 速凝薄片光學(xué)照片 a)和掃描電鏡自由面照片 b) 3．氫爆（ HD）氣流磨制粉工藝 HD制粉工藝是利用 Nd2Fe14B相和富 Nd相吸收 H2的膨脹程度不同，從而在 Nd2Fe14B 相和富 Nd 相交界處產(chǎn)生應(yīng)力并形成裂紋，在接下來(lái)的氣流磨過(guò)程中，很容易沿富 Nd相裂開，形成單晶顆粒。在氣流磨制粉時(shí)嚴(yán)格控制磨室中的氧含量，以減少氣流磨過(guò)程中磁粉的氧化。同時(shí)嚴(yán)格控制磁粉的平均粒度在 ～ ， 95%的磁粉粒度分布在 2～ 5um之間，如圖 3。在氣流磨的同時(shí)加入一些添加劑，主要是助磨劑、防氧化劑、分散劑的混合物。其中分散劑的主要作用是減少氣流磨中的超細(xì)粉；助磨劑起到提高氣流磨的出粉速率的作用。這樣降低了釹鐵硼粉顆粒表面的缺陷和表面能，避免了合金粉的氧化、發(fā)熱，有效地克服了傳統(tǒng)制粉工藝的缺陷。 4．壓制成型工藝 通過(guò)向磁粉中加入潤(rùn)滑劑，降低壓型時(shí)粉粒之 間的摩擦，并增大成型取向磁場(chǎng)到 2T，提高磁粉的取向度。而且本項(xiàng)目 18 中磁體的壓制成型是在完全密封的手套箱中完成的，使磁粉隔離空氣。一方面避免了因磁體氧化發(fā)熱而著火的危險(xiǎn)，另一方面又降低了最終磁體的氧含量。 圖 2 甩帶片氫爆后 SEM 照片 圖 3 氣流磨后磁粉 SEM 照片 5．低溫?zé)Y(jié)工藝 燒結(jié)工藝對(duì)最終磁體的性能產(chǎn)生決定性的影響。本項(xiàng)目中采用較低的燒結(jié)溫度 1040～ 1070℃之間燒結(jié)，采用低溫?zé)Y(jié)，最終磁體有更細(xì)的晶粒尺寸，矯頑力也更高。同時(shí)也避免了因高溫?zé)Y(jié)而導(dǎo)致晶粒的異常長(zhǎng)大，使磁體的性能顯著降低，如圖 4 所示 。 圖 4 燒結(jié)磁體光學(xué)照片 a)N45 和 b)N52 20μ m a 20μ m b 19 通過(guò)添加 Co、 Nb、 Ga 來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可調(diào)節(jié)合金中 Co 含量使合金甩帶更易于防氧化而使工業(yè)化生產(chǎn)成為可能。 對(duì)于永磁材料來(lái)說(shuō)，其工作溫度的變化趨勢(shì)，是隨居里溫度的提高而提高，這是因?yàn)?居里溫度 Tc 是該材料工作溫度的理論極限 。提高居里溫度是提高磁體工作溫度的重要途徑。我們實(shí)驗(yàn)中以 Nd13??，用 0~30at%的 Co替代Fe。 當(dāng)不添加 Co時(shí)， Tc＝ 312℃，而在 Co含量為 0～ 10at％范圍內(nèi)， Tc隨 Co含量的增加近似沿直線提高，每增加 1at%Co，Tc提高 ℃。 居里溫度的提高，使磁體在較高溫度下工作成為可能，而且可以降低溫度系數(shù)α。但同時(shí)發(fā)現(xiàn)，過(guò)量添加 Co 后，磁體的矯頑力降低，這是因?yàn)?元素 Co 除主要進(jìn)入Nd2Fe14B 主相外還部分進(jìn)入晶界，在晶界上形成了新相Nd(FeCo)2 和 Nd(FeCo)3 ，由于它們是軟磁性相，在反向磁場(chǎng)下反磁化疇容易形核，降低磁體的矯頑力， 所以又需要綜合添加提高矯頑力的合金元素，如 Dy、 Tb、 Cu、 Ga等。其中以CuCoNbGa聯(lián)合添加為最優(yōu)。 我們同時(shí)研 究了甩帶合金中添加 Co 時(shí)防止氧化的作用Nd25Dy6Fe 余 ,在 x=0 時(shí)，粉料在氧含量高的空氣中暴露 310 分鐘不氧化，在 X= 時(shí) ,可完全滿足工業(yè)化大生產(chǎn)的批量作業(yè) ,也基本符合文獻(xiàn)報(bào)道的水平 ,在X=、 Cu=、 Ga= ,可獲得國(guó)外優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和磁性能 ,Br≥ ,Hcj≥ 25KOe,(BH)max≥ 40MGOe,即40UH在 180℃時(shí)不可逆損失小于 3%。 20 7． 增加磁體中主相的磁晶各向異性場(chǎng) ,并添加 ZrNbAl邊界相細(xì)化晶粒。 添加重稀土元素 Tb、 Dy，以部分替代 Nd，從而提高主相的 HA。這是因?yàn)?Tb2Fe14B和 Dy2Fe14B 的磁晶各向異性場(chǎng)遠(yuǎn)高于Nd2Fe14B。 Tb2Fe14B的磁晶各向異性是 Nd2Fe14B的 3 倍， Dy2Fe14B是 Nd2Fe14B 的 2倍。我們的研究表明，對(duì)于 (Nd1xDyx)合金，隨 Dy含量的增加，磁體的矯頑力持續(xù)增大。 Dy含量從x＝ 0增加到 時(shí)，矯頑力從～ 750 kA/m 提高到～ 1200 kA/m。隨 Dy含量的進(jìn)一步增加，矯頑力增大趨勢(shì)變緩。相分析表明，當(dāng) x＝ ~，晶界存在 (NdDy)Fe2相，而 x＝ ~ , 磁體中存在 (NdDy)2Fe17相。 Dy含量少時(shí)， (NdDy)Fe2對(duì)矯頑力提高沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有害，這致使最初矯頑力上升很快。 Dy 含量高時(shí)，矯頑力提高較慢，是因?yàn)?(NdDy)2Fe17各向異性低，反磁化疇容易形核。 除此之外，發(fā)現(xiàn) Dy可以細(xì)化晶粒，從而進(jìn)一步提高磁體矯頑力。公司在細(xì)分晶粒方面，做了大量工作通過(guò)添加 ZrNbAl 邊界相使磁鋼溫度更高， Hcj≥ 2535KOe 更易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可節(jié)約 DyTb的添加含量約 12%。 8． 回火處 理的對(duì)磁體矯頑力影響及多級(jí)回火使磁鋼熱穩(wěn)定性更好。 在保證燒結(jié)磁體主相顆粒細(xì)小均勻的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)回火處理可以顯著提高磁體的矯頑力，這是因?yàn)榛鼗鹛幚砘鼗疬^(guò)程中，原來(lái)存在于富 Nd 相中的 Fe原子向 Nd2Fe14B 主相擴(kuò)散 , Nd2Fe14B 晶粒外延層的 Nd 向富 Nd 相擴(kuò)散，結(jié)果是 Nd2Fe14B 主相晶粒外延層的成分和結(jié)構(gòu)與 Nd2Fe14B 相的成分和結(jié)構(gòu)趨向 21 一致 ,使 Nd2Fe14B 主相晶粒外延層發(fā)生磁硬化，提高主相其形核場(chǎng)。而且回火處理可以改善富 Nd相的成分，使其接近共晶富 Nd 相的成分，同時(shí)減少顆粒狀富 Nd 相，增加沿 晶界分布薄層狀富釹相的數(shù)量。同時(shí)可以改善晶間富釹相的分布，使富釹相更加均勻地分布在主相晶粒周圍，發(fā)現(xiàn)回火溫度在510℃時(shí)獲得最佳磁性能。同時(shí)多級(jí)回火后，包括在 150250℃間回火可增加磁體的熱穩(wěn)定性。 優(yōu)化工藝 。 控制微結(jié)構(gòu)，提高磁性能，采用雙相合金和多相合金工藝。 針對(duì)國(guó)內(nèi)外設(shè)備差異，我們提出了具體改進(jìn)方案，如： 22 a. 在速凝甩帶時(shí)，利用電磁攪拌使合金液成分均勻化，待合金液達(dá)到所要求的溫度時(shí)，將合金液倒入中間包。中間包也與中頻電源接通，以保證中間包內(nèi)合金液維持恒定溫度，同時(shí)要維持中間包內(nèi)恒定的合 金液面，已一定速度和流量噴射到旋轉(zhuǎn)的 Cu輥上，通過(guò)控制合金流量和銅輥速度，使厚帶內(nèi)不存在 ?Fe相，不存在團(tuán)塊狀富 Nd相，不存在細(xì)小的等軸晶區(qū)和非晶區(qū)，從而 使硬磁性相和富 Nd相彌散分布，薄帶厚度和形狀與國(guó)外接近。圖 1掃描電鏡組織形貌 a) 速凝薄片自由面 b) 氣流磨后磁粉