钕铁硼永磁材料在微电机中的应用及展望
武希哲（西安微电机研究所）
石永金（西北有色金属研究院）
【摘要】钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能，在电机中获得了广泛的应用。文中介绍美
国、日本等国家将钕铁硼永磁材料应用于电机中的概况及烧结钕铁硼、粘结钕铁硼的磁性能，指出我国有着丰富的钕资源，为发展钕铁硼永磁电机提供了极为有利的条件。
【叙词】钕铁硼系永磁材料性能应用微电机展望
l钕铁硼(ndfeb)永磁材料的研究和开发
钕铁硼永磁材料于1983年问世。由于钕铁硼永磁材料具有优异的磁性能、高磁能积，****磁能积(b h)max的理论值为509kj／m3， 目前实验室水平为403kj／m3e，开发产品的水平为28kj／m3e，饱和磁感应强度大，为1.63t，实验室研究值达1.48t，剩磁感应强度比钐钴永磁材料高百分之三十。同时，由于钕、铁、硼的资源十分丰富，廉价而性能优异的ndfeb永磁材料可以不受资源的限制而扩大生产和推广使用。因此，ndfeb永磁材料的开发和应用研究的发展速度很快。
美国、日本和欧洲各工业发达国家对ndfeb永磁材料的研究和应用开发付出了巨大的力量。日本住友特殊金属公司在开发烧结ndfeb永磁材料颌域获得专利，该公司开发出具有代表性的neomax系列产品【3】，如表1所示。
美国通用汽车公司(gm)在开发快淬ndfeb永磁材料领域中获得专利。gm公司开发的mq系列快淬ndfeb永磁材料具有优异的稳定磁性能，在众多领域中都得到 广泛应用和试用【3】
日本日立金属公司用gm公司开发的快淬ndfeb磁粉制造粘结磁体。在表3中列出日本日立金属公司制造的各向异性粘结ndfeb磁体的特性【3】
近年来，为了解决ndfeb永磁材料在比较高的工作温度下使用的难题，研究者对提高ndfeb永磁材料的居里温度和内禀矫顽力，减小温度系数和不可逆损失进行了大量的和卓有成效的研究。设在美国的日立金属和电工研究所首先研究出比较具有代表性的ndfeb永磁材料。这种新材料的典型特性：bγ为1.04t，bhc为796ka／m，mhc为2 157ka／m，hc(bh)max为209kj／m3，在温度260℃下的不可逆损失小于百分之五(4)，在材料研究方面取得了很大的进展。
2 ndfeb永磁在微电机中的应用
ndfeb永磁材料已在电机中得到比较广泛的应用。美国gm公司首先制造了ndfeb的永磁起动电机。这种电机昀重量由原来的普通电机每台重量llkg减轻到4.2kg，而且效率提高了百分之四十五。这种电机用于汽车中。意大利菲亚特汽车公司正在制造具有6极的ndfeb永磁汽车用电机。据报导，在一辆****小轿车中平均需用40多台各种类型和不同用途的ndfeb永磁电机，如起动电动机、冷却风扇电动机、点火装置电动机、玻璃刷电动机、冲洗泵电动机、遮阳光机构电动机、磁带传动电动机、防模糊机构用电动机、门锁机构用电动机、窗玻璃开闭用电动机、燃料泵用电动机、座椅作用器电动机等。新西兰esc公司制造出具有64极的ndfeb永磁无刷电机已用于洗衣机的主轴驱动，大大提高了整机的自动化程度和控制性能，目前年产量已达到10万台ndfeb永磁电机。美国pmi motion technologits公司开发出n系列盘式伺服电动机。这种电动机的厚度不到25.4mm，转速为400r／min，转矩为0.49nm，峰值力矩可达到5.3nm，这种系列电动机的功率高，转矩稳定，尤其是低转速下的转矩稳定，加速和减速性能良好。日本开发出计算机磁盘驱动器的小型ndfeb永磁电机、录相机、录音机等视频和音响设备用的小型ndfeb永磁电动机，汽车电子设备上用的ndfeb水磁电动机，日本还开发出无刷直流电动机，在超真空和超清洁环境中工作的ndfeb永磁电机。日本富士电化学公司以ndfeb永磁体为转子开发出系列化的步进电动机。目前已开发出五种型号的ndfeb永磁步进电动机；型号smb-35(直径为35mm)，型号smb-40(直径为40mm)j型号smc- 42(直径为42mm)，型号smb-48(直径为48mm)，型号smr-25(直径为25mm)。这五种型号的ndfeb永磁电动机中的每一种的体积都比普通步进电动机的体积小，但输 |
