釹鐵硼永磁材料在電子技術中的應用前景
釹鐵硼(ndfeb)屬第三代稀土永磁材料,具有體積小、重量輕和磁性強的特點,是迄今為止性能價格比*佳的磁體,在磁學界被譽為磁王。高能量密度的優(yōu)點使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術中獲得了廣泛應用。
在人們的日常生活中,小到手表、手機、照相機、電話、錄音機、計算機硬盤、光盤驅動器,大到汽車、發(fā)電機、醫(yī)療儀器、航空航天器等,永磁材料無所不在。正是由于廣泛采用了稀土永磁材料,眾多電子產品的尺寸才得以進一步縮小,性能大幅度改善。從而適應了當今電子產品輕、薄、小的發(fā)展趨勢?,F(xiàn)在,稀土永磁材料的生產與應用,已成為衡量一個國家綜合國力與國民經濟發(fā)展水平的重要標志。
以在中國具有廣闊市場的自行車為例,自行車是我國的傳統(tǒng)支柱產業(yè),電動自行車自1998年研制開始,當時年產僅5.4萬輛,到2004年產量達500萬輛,以每輛自行車平均需要0.3公斤燒結釹鐵硼計算,需用磁體1500噸,折合毛坯是2500噸。
汽車工業(yè)是釹鐵硼永磁應用較多的領域之一。在每輛汽車中,一般有30個部位使用永磁體。據(jù)說,國外豪華轎車中使用微電機的數(shù)量高達70只,用以完成轎車上的各種控制動作。現(xiàn)在全世界年產汽車5500萬輛,按每臺使用電機數(shù)從原來的平均20只,到2005年增加到30只,需要的電機數(shù)從8億只增加到16億只。隨著汽車向小型化、輕量化和高性能化方向發(fā)展,對汽車中使用磁體性能的要求也越來越高,這將會加快釹鐵硼永磁、特別是粘結釹鐵硼永磁的發(fā)展。如果粘結釹鐵硼磁體在汽車中增加50%,每輛汽車就需要102g,按上述全球汽車年產量5500萬輛計算,需要粘結各向異性釹鐵硼磁體約5600噸。
特別是電機行業(yè),隨著高性能永磁體的出現(xiàn),必將引起電機行業(yè)的巨大改變。預計不論是直流電機還是交流電機,*終都將過渡到稀土永磁電機。權威專家預言,稀土永磁材料在本世紀,將對電機的應用與發(fā)展起著**性的作用。各種用途的稀土永磁電機將進入一個嶄新的發(fā)展階段。
隨著信息時代的到來,計算機進入家庭已經形成一股熱潮。據(jù)美國市場調查,2000年全世界家用pc機總銷量為4000萬臺,2005年約達8000萬臺。計算機的發(fā)展帶動了相關配套元件的發(fā)展,硬、軟磁盤、光盤驅動頭是使用釹鐵硼較多的一個方面,每年用于計算機驅動器的釹鐵硼磁體約達4000噸,占釹鐵硼銷量的50%。1999年,全球的hdd的生產量為1.657億臺,比1998年增長16%?,F(xiàn)在hdd正向大容量化、高速數(shù)據(jù)傳輸和節(jié)省空間等方向發(fā)展。
作為朝陽產業(yè),稀土釹鐵硼新的應用增長點還在不斷涌現(xiàn),由于我國具有豐富的稀土資源,全球70%的稀土分布在我國內蒙古白云鄂博、江西贛南和山西等地區(qū),為我國發(fā)展稀土永磁體產業(yè)奠定了堅實的基礎。目前,我國已經形成自己的釹鐵硼產業(yè)體系,依靠資源和成本優(yōu)勢,行業(yè)發(fā)展迅速,特別是進入21世紀以后,中國的磁性材料行業(yè)年增長率都超過了20%。預計未來的五到十年內,中國必將成為世界**的稀土永磁材料供應基地。