2012年12月19日10:33 來源:人民網(wǎng)-財(cái)經(jīng)頻道
釹(Nd)、鐵(Fe)及硼(B)類磁鐵(以下稱釹磁鐵)是高性能磁鐵的主角,其中的省鏑及脫鏑(Dy)化在2012年取得了快速進(jìn)展。日立金屬公司、TDK公司及大同電子公司等都在推廣完全不含鏑或鏑含量大幅減少的釹磁鐵。
盡管釹磁鐵為強(qiáng)力磁鐵,但在超過100℃的高溫環(huán)境中,表示磁鐵強(qiáng)度大小的剩磁通密度會(huì)大幅降低。因?yàn)殓C對(duì)這種現(xiàn)象具有抑制效果,所以大多數(shù)釹磁鐵都會(huì)添加鏑。比如,使用溫度高達(dá)170~200℃以上的混合動(dòng)力車(HEV)及純電動(dòng)汽車(EV)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用產(chǎn)品就按6~10%的重量比添加鏑。使用溫度不如HEV或EV高的空調(diào)壓縮機(jī)的馬達(dá)用產(chǎn)品也按4~6%的重量比添加,HDD(硬盤)磁頭致動(dòng)器等使用的產(chǎn)品則按1~2%的重量比添加。
但鏑存在很大采購風(fēng)險(xiǎn)。鏑的絕大部分產(chǎn)量集中在中國,中國限制出口配額之后,對(duì)供應(yīng)量產(chǎn)生了影響。受其影響,2009年之前價(jià)格一直為每公斤100~200美元左右的鏑,從2010年開始價(jià)格急劇上漲,到了2011年中期,竟然暴漲至每公斤3500美元以上。因價(jià)格高漲,鏑的采購風(fēng)險(xiǎn)備受關(guān)注。進(jìn)入2012年之后,其價(jià)格仍處在每公斤1000美元以上的高位。
在這種形勢(shì)下,完全不含鏑的無鏑釹磁鐵開始問世。TDK與大同電子分別在2012年7月舉行的“TECHNO-FRONTIER 2012”上展出了無鏑釹磁鐵。
TDK發(fā)布了通過將以前為5μ~10μm的磁鐵結(jié)晶粒徑減小至5μm以下來實(shí)現(xiàn)無鏑化的新產(chǎn)品(圖1)。減小結(jié)晶粒徑,能夠提高高溫時(shí)的剩磁通密度,該公司稱,因?yàn)樾枰谏a(chǎn)工藝中進(jìn)行嚴(yán)格的管理,所以制造起來并不簡單。
圖1 :TDK的無鏑釹磁鐵
大同電子制造的釹磁鐵不是普通燒結(jié)磁鐵,而是通過約800℃熱鍛擠壓制造的產(chǎn)品,該公司已宣布開始量產(chǎn)環(huán)狀無鏑磁鐵。大同電子稱,這種磁鐵目前已被FA設(shè)備用馬達(dá)采用。而且,該公司還在推廣使用相同材料的板狀磁鐵(圖2)
圖2 :大同電子的無鏑板狀釹磁鐵
這種無鏑磁鐵的目標(biāo)是取代此前按照1~2%的重量比例添加鏑的產(chǎn)品。與其說是不使用鏑的技術(shù),倒不如稱其為把鏑添加量按重量比減少1~2%的技術(shù)更為準(zhǔn)確。HEV及EV的馬達(dá)使用的磁鐵含有重量比為6~10%的鏑,這種磁鐵還無法實(shí)現(xiàn)無鏑化。無鏑磁鐵的目標(biāo)是在該應(yīng)用領(lǐng)域大幅減少鏑的含量。
以新制造工藝“PLP” (Press Less Process)為武器涉足釹燒結(jié)磁鐵業(yè)務(wù)的日本Intermetallics公司(以下稱IMJ),將從2013年1月開始量產(chǎn)鏑用量大幅減少的釹磁鐵(圖3)。該公司稱,2013年4月以后上市的HEV或EV(或二者)使用的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)已確定采用這種釹磁鐵。
圖3 :IMJ量產(chǎn)的省鏑磁鐵的特性
擁有釹磁鐵基本專利的日立金屬公司,目前已開始向汽車廠商等提供省鏑釹磁鐵樣品,這種磁鐵的鏑添加量只占總重量的約1%,卻具備與目前鏑添加量達(dá)到6%的產(chǎn)品相當(dāng)?shù)拇盘匦裕ǔC頑力約為2000kA/m)。該公司稱,力爭2014~2015年作為HEV及EV的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用磁鐵配備在實(shí)車上。2012年是釹磁鐵的省鏑及脫鏑化大步前進(jìn)的一年。(日經(jīng)技術(shù)在線 供稿)