中国稀土永磁行业发展历程及未来前景深入分析

发布时间：2013/2/2 0:11:22

一、历史

   磁性材料主要分软磁体（又名电磁体）和永磁磁体（又名硬磁体）两大类，前者需要外界通电才能产生磁力，后者本身就具有保持磁力的特点。永磁材料的发展历经了多个历史阶段（图1），从19世纪末的磁钢开始，主要指标磁能积在100多年内增长了200倍。

    20世纪30年代铝镍钴永磁的发现是永磁材料发展史的一个里程碑。铝镍钴永磁的工作温度可高达600度以上，主要应用于对温度稳定性要求高的领域内，如仪器仪表、电机电器、电声电讯、磁传动装置及航空航天器件。铝镍钴永磁曾经在20世纪的30至60年代逐步占据永磁体市场的*地位，至1972年，其产量已占据全球永磁体产量的40%。然而由于该合金含有昂贵的战略物资钴，特别是受70年代发生的钴危机影响，其应用逐渐被50年代发现的铁氧体永磁和60年代末发现的稀土永磁代替。1982年，铝镍钴永磁产量仅占全球永磁体产量的8%。

    铁氧体永磁是继铝镍钴系永磁后出现的第二种主要永磁材料，主要由钡铁氧体和锶铁氧体，其电阻率高、矫顽力大，能有效地应用在大气隙磁路中，特别适于作小型发电机和电动机的永磁体。永磁铁氧体不含贵金属镍、钴等，原材料来源丰富，工艺简单，成本低，可代替铝镍钴永磁体制造磁分离器、磁推轴承、扬声器、微波器件等。但其*大磁能积较低，温度稳定性差，质地较脆、易碎，不耐冲击振动，不宜作测量仪表及有精密要求的磁性器件。

   七十年代以来铁氧体永磁产量逐渐超过了铝镍钴永磁产量，且随着电子信息技术迅速发展，铁氧体永磁的市场需求愈来愈大，目前仍是全球永磁体市场的*主力。据中国磁性材料与器件行业协会统计，2010年全球永磁体市场产量约为100万吨，其中铁氧体年产量约90万吨，钕铁硼年产量约10万吨。

    稀土永磁是上世纪五六十年代发展起来的，1968年，磁能积为147.3KJ/m3的SmCo5的制备成功，标志着*代稀土永磁的诞生。1972年，第二代稀土永磁RE2Co17型化合物在日本问世，其磁能积为240KJ/m3。第二代稀土永磁具有优异的磁性能、良好的热稳定性、较好的力学特性，主要用于低速转矩电动机、启动电动机、传感器、磁推轴承等的磁系统。然而，制备钴钐合金的成本过高，原材料供应不稳定，人们对二代稀土永磁的性能和工艺还未做更深入的研究，又开始寻找其他替代材料。第三代稀土永磁钕铁硼永磁（NdFeB）于1983年诞生，这是永磁发展史上又一个重要里程碑。它的重要意义在于：铁基代替钴基成本大幅降低；钕代替钐进一步降低成本；拥有人类发现的*高磁能积，被誉为“磁王”。钕铁硼永磁不易碎，有较好的机械性能，合金密度低，有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化。但其磁性温度系数较高，抗腐蚀性能差，限制了它的应用。

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