【正文】 報導(dǎo)， 1999 年國外個人計算機銷售量就為 4000 萬臺， 2020年超過 8000萬臺。因而 NdFeB 磁體在電腦中硬盤驅(qū)動器及其在 VCM 上應(yīng)用，將是 NdFeB 永磁后延應(yīng)用發(fā)展的重要方向。 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。據(jù)報道， 2020 年汽車傳感器的市場為 億美元（ 億件產(chǎn)品），到 2020 年將達到 億美元（ 億件），增長率為 %（按美元計）和 %（按產(chǎn)品件數(shù)計）。并且釹鐵硼磁體也已經(jīng)成功應(yīng)用在點 12 火線圈、電動助轉(zhuǎn)向、氣囊傳感器等汽車零部件中。 13 第三章 項目負(fù)責(zé)人基本情況 （一） 項目負(fù)責(zé)人基本情況 樊 榮潛 ， 自 1998 年 進入東磁公司總經(jīng)辦工作， 1996 年在東磁公司營銷部工作， 1998 年 擔(dān)任 東磁公司營銷部經(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銷售人員采取獎勵制度，經(jīng)過近兩年的努力公司的銷售收入日趨上升。 工作以來 至 2020 年 6月 在《年產(chǎn) 800 噸高工作溫度稀土永磁體產(chǎn)業(yè)化項目》中擔(dān)當(dāng)組長 (二 )項目推薦人 樊熊飛 ， 1964 年出生，經(jīng)濟管理專業(yè)，清華大學(xué)工商管理碩士 ,高級經(jīng)濟師 ， 浙江英洛華磁 業(yè)有限公司總經(jīng)理 。 1997 年畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理系。 月 —— 至今擔(dān)任浙江英洛華磁業(yè)有限公司總經(jīng)理。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；《高強韌與高穩(wěn)定性稀土永磁材料的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》項目列入浙江省重大科技項目；《高均一耐燒釹鐵硼稀土永磁體》項目列入浙江省重點科研項目等；《 高性能燒結(jié)稀土永磁材料制備與性能研究》項目被評為浙江省科 14 技進步一等獎。在此年間，該同志曾多次被評為優(yōu)秀廠長（經(jīng)理）、優(yōu)秀共產(chǎn)黨員和東陽市工業(yè)企業(yè)守信用企業(yè)。 2020年 17月產(chǎn)值 456255665元，稅收 9432765元，利潤 5000 多萬元。 2020 年 17月產(chǎn)值 3810 萬元，稅收 138萬元，利潤 330 多萬元。 2020 年 企業(yè)實現(xiàn)銷售 產(chǎn)值 8000 多萬元，稅收 200 萬元，利潤 800 多萬元。 方國進 ， 男 ， 32 歲 ， 大學(xué) ， 浙江省東陽市南市街道槐堂壽塔頭村人 南市街道團工委副書記，槐堂村團書記，村黨支部委員，江北華順?biāo)椴技庸S廠長，主要產(chǎn)品：塑料粒 15 子加工，聯(lián)系電話 13967997248。 2020 年 17月 企業(yè)實現(xiàn) 產(chǎn)值 3600 萬元，稅收 10 萬元 （定 額 稅 收 ） ，利潤300 多萬元。 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)項目課題負(fù)責(zé)人。N52高性能釹鐵硼稀土永磁體被評為金華市科技進步一等 獎； 第四章 項目的技術(shù)基礎(chǔ) （一） 技術(shù)特點，較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢 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。 (3)盡可能提高主相晶粒的取向度。 實施本項目的 技術(shù)特點 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)計量組成。取代元素主要提高主相的內(nèi)稟特性，摻雜元素主要改進磁體的微結(jié)構(gòu)。因此本項目采用近年來發(fā)展的速凝薄片鑄造技術(shù)，來獲得低 Nd 含量的鑄造組織。 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，在接下來的氣流磨過程中，很容易沿富 Nd 相裂開，形成單晶顆粒。同時嚴(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。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。 4．壓制成型工藝 通過向磁粉中加入潤滑劑，降低壓型時粉粒之間的摩擦，并增大成型取向磁場到 2T，提高磁粉的取向度。一方面避免了因磁體氧化發(fā)熱而著火的危險，另一方面又降低了最終磁體的氧含量。本項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。 圖 4 燒結(jié)磁體光學(xué)照片 a)N45 和 b)N52 20μ m a 20μ m b 19 通過添加 Co、 Nb、 Ga 來實現(xiàn)，同時可調(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。提高居里溫度是提高磁體工作溫度的重要途徑。 當(dāng)不添加 Co 時， 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 ℃。但同時發(fā)現(xiàn)，過量添加 Co 后，磁體的矯頑力降低，這是因為 元素 Co 除主要進入Nd2Fe14B 主相外還部分進入晶界，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。 我們同時研究了甩帶合金中添加 Co 時防止氧化的作用Nd25Dy6Fe 余 ,在 x=0 時，粉料在氧含量高的空氣中暴露 310 分鐘不氧化，在 X= 時 ,可完全滿足工業(yè)化大生產(chǎn)的批量作業(yè) ,也基本符合文獻報道的水平 ,在X=、 Cu=、 Ga= 時 ,可獲得國外優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和磁性能 ,Br≥ ,Hcj≥ 25KOe,(BH)max≥ 40MGOe,即40UH在 180℃時不可逆損失小于 3%。 添加重稀土元素 Tb、 Dy，以部分替代 Nd，從 而提高主相的 HA。 Tb2Fe14B的磁晶各向異性是 Nd2Fe14B的 3倍， Dy2Fe14B是 Nd2Fe14B的 2倍。 Dy 含量從x＝ 0增加到 ，矯頑力從～ 750 kA/m提高到～ 1200 kA/m。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 含量高時，矯頑力提高較慢，是因為 (NdDy)2Fe17各向異性低，反磁化疇容易形核。公司在細(xì)分晶粒方面，做了大量工作通過添加 ZrNbAl 邊界相使磁鋼溫度更高， Hcj≥ 2535KOe 更易實現(xiàn)，同時可節(jié)約 DyTb 的添加含量約 12%。 在保證燒結(jié) 磁體主相顆粒細(xì)小均勻的基礎(chǔ)上，經(jīng)過回火處理可以顯著提高磁體的矯頑力，這是因為回火處理回火過程中，原來存在于富 Nd 相中的 Fe原子向 Nd2Fe14B主相擴散 , Nd2Fe14B晶粒外延層的 Nd 向富 Nd相擴散，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。同時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℃時獲得最佳磁性能。 優(yōu)化工藝 。 針對國內(nèi)外設(shè)備差異，我們提出了具體改進方案，如： 22 a. 在速凝甩帶時，利用電磁攪拌使合金液成分均勻化，待合金液達到所要求的溫度時，將合金液倒入中間包。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 圖 1 掃描電鏡組織形貌 b. 調(diào)整分級輪轉(zhuǎn)速控制粉末的最大尺寸，而最小尺寸由可調(diào)的旋風(fēng)分離器控制。在氣流b a b 23 磨的同時加入一些添加劑，如防氧化劑，潤滑劑等。潤滑劑的作用是為了降低壓型時粉粒之間的摩擦，有利于提高磁粉的取向度。最終制備出牌號為 35EH、 38UH的燒結(jié) NdFeB磁體，如圖 2所示。 a b 20μ m 20μ m 24 調(diào)整甩帶銅輪轉(zhuǎn)速，使甩帶片內(nèi)晶粒大小分布均勻一致。 采用低溫?zé)Y(jié)，使最終磁體有更細(xì)的晶粒尺寸，避免晶粒的異常長大。 可滿足工業(yè)化大生產(chǎn)的批量生產(chǎn)粉料暴露 30 分鐘無明顯影響。 采用多級回火工藝，包括 150250℃間回火使磁體微觀結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性更佳。 主相：（ NdPrDy） %(FeCo) 余 % 液相合金 : （ 1）（ NdDy） 45 wt% (FeCo) 余 (M)24 wt% M=Cu、 Al、 Nb、 Ga （ 2） CoDy 合金 （ 3） CoNdDy 合金 25 第五章 建設(shè)方案 （一） 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案 根據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展目標(biāo)及市場發(fā)展態(tài)勢，本項目建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案為：建設(shè)年產(chǎn)噸高工作溫度稀土永磁體 （ VCM 及傳感器等專用高檔釹鐵硼片式磁體） 生產(chǎn)線。新建廠房 3 幢約 24797 平方米 ，新建綜合樓 3層 約 。 (三 )工藝技術(shù)及設(shè)備選型 （ 1） 工藝技術(shù)特點 本項目以高工作溫度稀土永磁為主，采用國際先進的 SC工藝、 HD 工藝、一次成型工藝和連續(xù)燒結(jié)多級回火工藝、雙合金及多合金添加 ZrNdAl 添加工藝等，使產(chǎn)品具有晶粒細(xì)小稀土含氧量明顯降低等特點，注重磁體的微觀結(jié)構(gòu)控制和分析。 （ 2） 工藝路線 生產(chǎn)過程分為 8個工序： 26 ⑴ 熔煉工序； ⑵ 制粉工序； ⑶ 成型工序； ⑷ 燒結(jié)工序； ⑸ 切 片 工序； ⑹ 檢驗工序； （ 7）檢分工序； （ 8）包裝工序。降低稀土含量，在保持合適的富 Nd 液相和足夠的非磁性富 B相的前題下，盡量提高主相 Nd2Fe14B所占體積百分?jǐn)?shù)，進而提高材料的飽和磁化強度和剩磁。 原材料中幾種主要元素的含量應(yīng)符合下列技術(shù)要求： C≤ ％； O≤ ％； S≤ ％； P≤ ％ ⑵ 原材料準(zhǔn)備、配料 主要原材料金屬釹（ Nd）、鏑（ Dy）、鐠（ Pr）、鋁（ Al）、Zr、 Co、 Ga、純鐵等要求純度大于 99％，硼鐵采用 1720B%中硼鐵。若已氧化 ,使用時要清除氧化物和雜質(zhì)，配料計算和稱料應(yīng)準(zhǔn)確。由于稀土元素的化學(xué)性能活潑，容易氧化，因此熔煉需要在惰性氣體保護狀態(tài)下進行。預(yù)熱一定時間后，接著進行大功率熔化。 合金液經(jīng)快速冷卻澆鑄后，可得到成分準(zhǔn)確、均勻、干凈和柱狀晶完全的板式合金錠，其厚度 ≤ 。采用氮氣全密封技術(shù)，氮氣純度≥％，加強工序檢驗，使氧含量降到 1000ppm 以下，為生產(chǎn)高性能 NdFeB永磁材料提供了有力保障。由于合金錠在破碎成小塊或細(xì)小的粉末時，其熱穩(wěn)定性能要下降，因此在破碎時要采取氫破工藝，并同時使用添加防氧化劑和金屬鈷（ Co）適量添加技術(shù)，并在低氧密封生產(chǎn)線上進行，使微粉的保護更加有效，能生產(chǎn)出高品位的 NdFeB材料。氣流磨制粉效率高，顆粒呈球狀，表面光滑且缺陷少。這是磁材具有高矯頑力的關(guān)鍵。采用大磁場、大尺寸極柱的自動壓機可保證產(chǎn)品的高取向度、一致性和均勻性 。另添加磁粉潤化劑，可使粉粒分散性、流動性進一步加強，從而達到提高取向度及產(chǎn)品性能的目的。 ⑹ 真空燒結(jié) 真空燒結(jié)是為了實現(xiàn)磁體的致密化。 3℃內(nèi)，極限真空 V≥ 2 IO4Pa，壓升率≤，本工序列磁體氧含量增加值≤ 150ppm。經(jīng)過燒結(jié)后，磁體的相對密度可增加到 94～ 98％。采用先進的低溫、細(xì)晶粒、長時間燒結(jié)的燒結(jié)工藝可為耐熱磁體的生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。 ⑺ 多級熱處理 真空燒結(jié)后再進行熱處理（回火），可有效提高磁體的磁性能，特別是矯頑力。多級處理可增強耐熱磁體的熱穩(wěn)定性，大大減少 30 高溫不可逆磁損失。并分工序進行工序檢測和測試鋼錠成分、粉料粒度分布、氧含量、粉料成份、碳含量等指標(biāo)，使磁體生產(chǎn)有效可控。 ⑼ 切片 選用精密電磁切割機和高精度切片機及瓦型磨床，使企業(yè)能為市場終端用戶提供了保證，并提高了產(chǎn)品附加值。 （ 4） 設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) ⑴ 設(shè)備選型原則 ①設(shè)備選型應(yīng)能完全滿足工藝的要求，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少廢品率有較大的促進作用，以便更好地貫徹國家以上質(zhì)量、上品種、上水平和提高經(jīng)濟效益為宗旨的“三上一提高”技改方針。特別是安全性能好，可有效防護操作工人的人身安全和身心健康。設(shè)備要求技術(shù)含量高、性能優(yōu)良。 ⑤對保證產(chǎn)品質(zhì)量上檔次的關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵檢測儀器從國外引進。它最大的優(yōu)點是配備了國際最先進的自動旋轉(zhuǎn)快速冷凝結(jié)晶器，使熔煉爐溫度≤ 1450℃，澆鋼溫度≤ 1280℃，加快了合金液澆鑄后的冷卻速度，有效地抑制了合金錠中 a— Fe 的偏析，使合金中 Nd2Fe14B 的比例加大，且生產(chǎn)率高，成分均勻，晶粒細(xì)化，大大提高了產(chǎn)品的矯頑力，