稀土矿5551564911

稀土矿稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素(RareEarth)。简称稀土(RE或R)。在新材料方面稀土钴及钕、铁、硼永磁材料，具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积，被广泛用于电子及航天工业；纯稀土氧化物和三氧化二铁化合而成的石榴石型铁氧体单晶及多晶，可用于微波与电子工业；用高纯氧化钕制作的钇铝石榴石和钕玻璃，可作为固体激光材料；稀土六硼化物可用于制作电子发射的阴极材料；镧镍金属是70年代新发展起来的贮氢材料；铬酸镧是高温热电材料；近年来，世界各国采用钡钇铜氧元素改进的钡基氧化物制作的超导材料，可在液氮温区获得超导体，使超导材料的研制取得了突破性进展。此外，稀土还广泛用于照明光源，投影电视荧光粉、增感屏荧光粉、三基色荧光粉、复印灯粉；在农业方面，向田间作物施用微量的硝酸稀土，可使其产量增加5~10%；在轻纺工业中，稀土氯化物还广泛用于鞣制毛皮、皮毛染色、毛线染色及地毯染色等方面。永磁材料&Nbsp;（这里主要介绍钕铁硼）一、分类及性质永磁材料主要有铝镍钴(AlNICo)系金属永磁，第一代SMCo5永磁体(称为1:5型钐钴合金)，第二代Sm2Co17(称为2:17型钐钴合金)永磁体，第三代稀土永磁合金NdFeB(称作钕铁硼合金)。随着科学技术的发展，钕铁硼永磁材料的性能不断提高，应用领域不断扩大。高磁能积（50兆高奥≈400kJ/m3）、高矫顽力（28EH、32EH）和高使用温度（240C）的烧结钕铁硼已产业化生产。钕铁硼永磁铁的主要原材料有稀土金属钕（Nd）32%、金属元素铁（Fe）64%和非金属元素硼（B）1%（少量添加镝（Dy）、铽（Tb）、钴（Co）、铌（Nb）、镓（Ga）、铝（Al）、铜（Cu）等元素）。钕铁硼三元系永磁材料是以Nd2Fe14B化合物作为基体的，其成分应与化合物Nd2Fe14B分子式相近。但完全按Nd2Fe14B成分配比时，磁体的磁性能很低，甚至无磁。只是实际的磁体当中钕和硼的含量比Nd2Fe14B化合物的钕和硼含量多时才能获得较好的永磁性能。二、钕铁硼的加工工艺烧结：配料（配方）→熔炼→制粉→压制（成型取向）→烧结及时效→磁性能检验→机械加工→表面涂层处理（电镀）→成品检验粘结：原料→粒度调整→与粘结剂混练→成型（压缩、挤压、注塑）→烧成处理（压缩）→再加工→成品检验三、钕铁硼的质量标准主要有三个参量：剩磁Br（ResidualInduction）,单位Gauss，从饱和状态去除磁场后，剩余的磁通密度，代表了磁铁对外所能提供磁场强弱；矫顽力Hc（CoerciveForce），单位OerstEDS，就是把磁体放在一个反向外加磁场中，当外加磁场增加到一定强度时磁体的磁性就会消失，把这个抵抗外加磁场的能力称为矫顽力，代表了衡量抗退磁能力；磁能积BHmax,单位Gauss-Oersteds,就是单位体积材料所产生的磁场能量，是磁铁所能存储能量多少的一个物理量。四、钕铁硼的应用与用途目前主要应用领域有：永磁电动机、发电机、核磁共振成像仪、磁选机、音响扬声器、磁悬浮系统、磁力传动、磁力起重、仪器仪表、液体磁化、磁疗设备等等，已成为汽车制造、通用机械、石油化工、电子信息产业和尖端技术不可缺少的功能材料。五、钕铁硼与其它永磁材料的比较钕铁硼永磁材料是目前世界上磁性最强的永磁材料，其磁能积比广泛应用的铁氧体高十倍，比第一代、第二代稀土磁体（钐钴永磁）高约一倍，被誉为“永磁之王”。用他代替其他永磁材料，可使器件的体积和重量成倍下降。由于钕资源丰富，与钐钴永磁相比，以铁取代了昂贵的钴，使产品物美价廉，从而获得了极为广泛的应用。一、稀土永磁材料冶金方法压型烧结，经磁场充磁后制得的一种磁性材料。SmCo）永磁体和钕铁硼（NdFeB）系永磁体，其中SmCo磁体的磁能积在15～30MGOe之间，NdFeB系永磁体的磁能积在27～50MGOe之间，被称为“永磁王”，是目前磁性最高的永磁材料。钐钴永磁体，尽管其磁性能优异，但含有储量稀少的稀土金属钐和稀缺、昂贵的战略金属钴，因此，它的发展受到了很大限制。我国稀土永磁行业的发展始于60年代末，当时的主导产品是钐-钴永磁，目前钐-钴永磁体世界销售量为630吨，我国为90.5吨（包括SmCo磁粉），主要用于军工技术。NdFeB永磁产业得到了飞速发展。磁性能高100多倍，比铁氧体、铝镍钴性能优越得多，比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍。由于稀土永磁材料的使用，不仅促进了永磁器件向小型化发展，提高了产品的性能，而且促使某些特殊器件的产生，所以稀土永磁材料一出现，立即引起各国的极大重视，发展极为迅速。我国研制生产的各种稀土永磁材料的性能已接近或达到国际先进水平。波管、环行器中以及微型电机、微型录音机、航空仪器、电子手表、地震仪和其它一些电子仪器上。目前稀土永磁应用已渗透到汽车、家用电器、电子仪表、核磁共振成像仪、音响设备、微特电机、移动电话等方面。在医疗方面，运用稀土永磁材料进行“磁穴疗法”，使得疗效大为提高，从而促进了“磁穴疗法”的迅速推广。在应用稀土的各个领域中，稀土永磁材料是发展速度最快的一个。它不仅给稀土产业的发展带来巨大的推动力，也对许多相关产业产生相当深远的影响。二、稀土永磁材料分类1．稀土钴永磁材料，包括稀土钴（1-5型）永磁材料SmCo5和稀土钴（2-17型）永磁材料Sm2Co17两大类。2．稀土钕永磁材料，NdFeB永磁材料。3．稀土铁氮（RE-Fe-N系）或稀土铁碳（RE-Fe-C系）永磁材料。三、稀土永磁材料制备工艺分类1．粉末冶金烧结工艺制备的烧结磁体；2．还原扩散制粉或氢碎处理粉末及粉末冶金烧结工艺制备的烧结磁体；3．快速凝固制粉或氢碎制粉（HDDR），粉末模压粘结工艺制备的粘结磁体；4．快速凝固制粉或氢碎（HDDR）粉末的注射工艺制备的注射磁体；5．快速凝固制粉或氢碎（HDDR）粉末的热压法制备的热压磁体；6．用热压磁体再进行热变形压工艺制备的各向异性热变形压磁体；7．将热变形压磁体磨制成粉，再采用模压或注射等方法制备成各向异性粘结磁体。四、稀土永磁材料的主要应用外部电源。标志永磁材料好坏的参数有许多，最重要的是最大磁能积(BH)max，磁能积越大，材料每单位体积所产生外磁场的能量就越大。目前商品NdFeB永磁材料的最大磁能积已达到：50MGOe。由于稀土永磁材料的高磁能积和高矫顽力等优异的特性，已给永磁应用带来革命性的变化，稀土永磁材料主要应用在以下几个方面：1．机电类永磁体的出现，意味着电机领域将引起革命性的变化。这是因为稀土永磁体没有激磁损耗，不发热，用它制造的电机优点很多。因稀土永磁电机没有激磁线圈与铁心，磁体体积较原来磁场极所占空间小，没有损耗，不发热，因此为得到同样输出功率整机的体积，重量可减小30%以上，或者同样体积、重量，输出功率大50%以上。备和家用电器中。所使用的多为高性能的铁氧体和稀土永磁体。，用于制造电机，可以实现汽车电机“钕铁硼化”。在汽车方面，只有用小马达，才能降低汽车重量，增加舒适感，提高安全性，降低尾气排放，提高汽车的整体性能，目前用量最大的是启动电机。电机是汽车中不可缺少的部件，汽车上电机数量在逐年增加。一般汽车上有8～18台，高级轿车多达40～50台，随着汽车工业的发展，汽车电机的需求是巨大的。高磁能积的稀土永磁体体积小，却能较铁氧体产生大得多的动力，因此提高了电效率。通过使用稀土磁体减少重量和尺寸，可以节约更多的燃料和增加设计的灵活性。2．稀土永磁材料在医疗中的应用3．磁选机磁出现后，设计并制造了各种型号和类型的永磁磁选机，尤其是在中高磁场磁选机中，必须用稀土永磁体。4．计算机及外围设备VCM），另一种是数据输出打印机电机。5．各种仪表6．扬声器和耳机在同样输出功率与音质下，扬声器被做得非常小，目前稀土永磁扬声器和耳机已应用到高级随身听。7．微波器件起电子运动的聚集作用。五、稀土永磁材料现状及未来发展趋势磁选设备、永磁吊车和家用电器等方面。但与西方国家相比，我国生产的钕铁硼磁体，包括出口，用得最多的是音响器件（中国是全球最大的扬声器生产者，国产钕铁硼有近一半用于制造扬声器），其次是电机和油井除蜡器。而在音圈马达等国外用量最多的领域，我国的应用还很少。其原因在于这两个应用领域所用的磁体，不仅要求磁性能高，均匀性、一致性好，而且要求加工精度高，镀层质量好，国内大多数厂家的产品难于满足上述使用要求。因此，一般只能生产中、低档产品，满足一般的使用要求，磁体的售价也远低于国际市场的钕铁硼价格。VCM）中，其次是稀土粘结磁体在计算机方面，如光盘只读存贮器（CD-ROM）的主轴马达等，1994年这种磁体在计算机方面的用量约占总用量的一半。NdFeB生产是仅有几个大厂支撑的，而我国70%的生产量是由不到年产30吨的钕铁硼厂提供的，因而我国一般只能提供磁能积为28～40MGOe的NdFeB，而日本商品牌号NdFeB可到50MGOe水平。到本世纪末磁能积55MGOe的NdFeB将进行商品化生产，因而销售价格相差可高达8倍。使我国NdFeB生产产品高档化，应是NdFeB生产的当务之急。NdFeB前景非常广阔。因为NdFeB的潜在市场仍然看好，每台汽车上的永磁马达将从1995年的20个增加到2005年的31个，预计到2005年，汽车中使用的粘结磁体将达到12000吨/年，年增长率达到64%。随着电脑生产的快速增长，所用NdFeB的数量也是很大的，另一个潜在市场是下一世界MRI的普及使用，这些应用都将维持NdFeB生产的快速增长。21世纪，个人电脑的销售量在西方国家将维持20%增长，而我国对电脑需求的增长远远超过20%的增长率，因而NdFeB在VCM上应用的需求将会成倍增长。NdFeB永磁体在电脑中硬盘驱动器及其它电机的应用，应是NdFeB永磁后延应用发展的重要方向。1.2稀土超磁致伸缩材料料由于磁场的变化，其长度和体积都要发生微小的变化，这种现象称为磁致伸缩。其中长度的变化称为线性磁致伸缩，体积的变化称为体积磁致伸缩。体积磁致伸缩比线性磁致伸缩要弱得多，一般提到磁致伸缩均指线性磁致伸缩。磁致伸缩效应是1842年由焦耳发现的，故又称焦耳效应。长期以来，作为磁致伸缩材料的主要是镍、铁等金属或合金，由于磁致伸缩值较小，功率密度不高，故应用面较窄。主要用于声纳、超声波发射等方面。一、稀土超磁致伸缩材料-铁系金属间化合物。这类材料具有比铁、镍等大得多的磁致伸缩值，其磁致伸缩系数比一般磁致伸缩材料高约102～103倍，因此被称为大或超磁致伸缩材料。并且机械响应快、功率密度高，在所有商品材料中，稀土超磁致伸缩材料是在物理作用下应变值最高、能量最大的材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金（Terfenol-D）的研制成功，更是开辟了磁致伸缩材料的新时代，Terfenol-D是70年代才发现的新型材料，该合金中有一半成份为铽和镝，有时加入钬，其余为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制成功，当Terfenol-D置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性材料变化大，这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳，目前已广泛应用于多种领域，从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域。它具有比传统的磁致伸缩材料和压电陶瓷高几十倍的伸缩性能。所以可广泛用于声纳系统、大功率超大型超声器件、精密控制系统、各种阀门、驱动器等，是一种具有广阔发展前景的稀土功能材料。这种材料的发展使电-机械转换技术获得突破性进展。对尖端技术、军事技术的发展及传统产业的现代化产生了重要作用。国前沿技术(EdgeTechnologies)公司1989年开始生产稀土大磁致伸缩材料，其商品牌号为Terfenol-D，随后瑞典FeredynAB公司也生产、销售稀土大磁致伸缩材料，