稀土功能材料
2017-06-06 17:50:13
稀土功能材料: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。简称稀土。 稀土元素又称稀土
金属
。稀土
金属
已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。 稀土元素在地壳中丰度并不稀少,只是分布极不均匀,主要集中在中国、美国、印度、前苏联、南非、澳大利亚、加拿大、埃及等几个国家。中国是世界稀土资源储量最大的国家,主要稀土矿有白云鄂博稀土矿、山东微山稀土矿、冕宁稀土矿等等。中国稀土材料现状 “中东有石油,中国有稀土。”这是邓小平1992年南巡时说的一句名言。然而,在发达国家先后将稀土视为战略资源,并有所行动的时候,稀土在中国更多只被看作是换取外汇的普通商品。 中国稀土占据着几个世界第一:储量占世界总储量的第一,尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短缺的中重稀土;生产规模第一,2005年中国稀土
产量
占全世界的96%;出口量世界第一,中国
产量
的60%用于出口,出口量占国际贸易的63%以上,而且中国是世界上惟一大量供应不同等级、不同品种稀土产品的国家。可以说,中国是在敞开了门不计成本地向世界供应。据国家发改委的报告,中国的稀土冶炼分离年生产能力20万吨,超过世界年需求量的一倍。而中国的大方,造就了一些国家的贪婪。以制造业和电子工业起家的日本、韩国自身资源短缺,对稀土的依赖不言而喻。中国出口量的近70%都去了这两个国家。至于稀土储量世界第二的美国,早早便封存了国内最大的稀土矿芒廷帕斯矿,钼的生产也已停止,转而每年从我国大量进口。西欧国家储量本就不多,就更加珍爱本国稀土资源,也是我国稀土重要用户。 发达国家的贪婪表现在,除了生产所需,它们不但通过政府拨款超额购进,存储在各自国家的仓库中——这种做法,日美韩等国行之有年;除了购买,还通过投资等方式规避中国法律,参与稀土开发,行公开掠夺之实。 遗憾的是,至今未见政府有效的控制举措。许多专家呼吁的战略储备制度,至今不见动静。而且,由于并未真正认识到稀土战略价值,导致中国的稀土开发变成了不折不扣的资源浪费——生产无序、竞争无度,中国在拥有对稀土资源垄断性控制的同时,却完全不具有定价权,稀土
价格
长期低位徘徊。 一拥而上的盲目开发以及
宏观
规划水平低劣,导致中国并未成为稀土开发大国,中国稀土科技远远落后于发达国家。鉴于稀土在提升军事科技方面的显著作用,如果任这种趋势发展,中国出口的稀土有朝一日将构成对中国国家安全以及世界和平严重的威胁,中国将为其短视以及不负责任的生产开发付出代价。 目前,中国稀土的主要购买国日本、韩国、美国,前二者与中国存在种种纠纷,后者则在台湾问题上构成对中国最大的现实威胁,而且是近些年世界局部战争主要参与者。事实上有些对抗已经在中国东海、黄海上演。但是,在这些对抗发生时,很少有人想到那些真正能威胁中国的战机、舰艇与导弹,监视中国的雷达上的关键部件可能就是中国不计后果出口的稀土造就的。美日韩都是稀土科技大国。以日本为例,日本在有关稀土应用的材料科学、雷达、微电子
产业
上甚至拥有比美国更强的技术制造能力。美军现役武器中,潜艇用高强度钢,导弹微电子芯片的80%由日本制造,战机引擎的特种陶瓷也是日本研发……日本科学家曾夸口说,如果不用日本芯片,美国巡航导弹的精度就不是10米,而是50米。不过,我们可以想象,这些微电子芯片、高强度钢如果缺少了稀土,可能根本就无法被制造出来。想要了解更多关于稀土功能材料的信息,请继续浏览上海
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永磁材料的分类
2019-01-04 15:16:46
第一大类是:合金永磁材料,包括稀土永磁材料(钕铁硼Nd2Fe14B)、钐钴(SmCo)、铝镍钴(AlNiCo)
第二大类是:铁氧体永磁材料(Ferrite)
这些就是目前市面上的主要永磁材料,还有一些因生产工艺原或成本原因,不能大范围应用而淘汰,如Cu-Ni-Fe(铜镍铁)、Fe-Co-Mo(铁钴钼)、Fe-Co-V(铁钴钒)、MnBi(锰铋)
1. 稀土永磁材料(钕铁硼Nd2Fe14B):按生产工艺不同分为以下三种
(1)、烧结钕铁硼(SinteredNdFeB)——烧结钕铁硼永磁体经过气流磨制粉后冶炼而成,矫顽力值很高,且拥有极高的磁性能,其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械性能亦相当之好,可以切割加工不同的形状和钻孔。高性能产品的最高工作温度可达200摄氏度。由于它的物质含量容易导致锈蚀,所以根据不同要求必须对表面进行不同的凃层处理。(如镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等)。非常坚硬和脆,有高抗退磁性,高成本/性能比例,不适用于高工作温度(>200℃)。
(2)、粘结钕铁硼(BondedNdFeB)——粘结钕铁硼是将钕铁硼粉末与树脂、塑胶或低熔点金属等粘结剂均匀混合,然后用压缩、挤压或注射成型等方法制成的复合型钕铁硼永磁体。产品一次成形,无需二次加工、可直接做成各种复杂的形状。粘结钕铁硼的各个方向都有磁性,可以加工成钕铁硼压缩模具和注塑模具。精密度高、磁性能极佳、耐腐蚀性好、温度稳定性好。
(3)、注塑钕铁硼(Zhusu NdFeB)——有极高之精确度、容易制成各向异性形状复杂的薄壁环或薄磁体
2. 烧结铁氧体(SinteredFerrite)的主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19,依据磁晶的取向不同分为等方性和异方性磁体。由于其低廉的价格和适中的磁性能而成为目前应用较为广泛的一种磁体。铁氧体磁铁是通过陶瓷工艺法制造而成,质地也比较坚硬,也属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性及价格低廉,已成为应用较为广泛的永磁体。
3. 橡胶磁(RubberMagnet)是铁氧体磁材系列中的一种,由粘结铁氧体料粉与合成橡胶复合经挤出成型、压延成型、注射成型等工艺而制成的具有柔软性、弹性及可扭曲的磁体。可加工成条状、卷状、片状及各种复杂形状。橡胶磁体由磁粉(SrO6Fe2O3)、聚乙烯(CPE)和其它添加剂(EBSO、DOP)等组成,通过挤出、压延制造而成。橡胶磁材可以是同性的或异性的,它由铁氧体磁粉、CPE和某些微量元素制成,可弯、可捻、可卷。它无需更多机械加工即可使用,也可以按所需尺寸修整形状,橡胶磁也可以根据客户要求复PVC,背胶,上UV油等。它的磁能积在0.60至1.50 MGOe之间。 橡胶磁材的应用领域:冰箱、讯息告示架、将物件固定于金属体以用作广告等的紧固件,用于玩具、教学仪器、开关和感应器的磁片。主要应用于微特电机、电冰箱、消毒柜、厨柜、玩具、文具、广告等行业。
4.铝镍钴(AlNiCo)是最早开发出来的一种永磁材料,是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。根据生产工艺不同分为烧结铝镍钴(SinteredAlNiCo)和铸造铝镍钴(CastAlNiCo)。产品形状多为圆形和方形。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好,磁性能要略低于铸造产品,但可加工性要好。在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
5.钐钴(SmCo)依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17,分别为笫一代和笫二代稀土永磁材料。由于其原材料十分稀缺,价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为第二代稀土永磁体,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)和可靠的矫顽力,而且在稀土永磁系列中表现出良好的温度特性。与钕铁硼相比,钐钴更适合工作在高温环境中(>200℃)。
稀土永磁材料
2017-06-06 17:50:13
稀土永磁材料是指稀土
金属
和过渡族
金属
形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料。稀土永磁材料已在机械、电子、仪表和医疗等领域获得了广泛应用。稀土永磁材料的相关分类:现分为第一代(RECo5)、第二代(RE2TM17)和第三代稀土永磁材料(NdFeB)。新的稀土过渡
金属
系和稀土铁氮系永磁合金材料正在开发研制中,有可能成为新一代稀土永磁合金。稀土永磁材料的相关应用:稀土永磁材料广泛应用于计算机、汽车、仪器、仪表、家用电器、石油化工、医疗保健、航空航天等
行业
中的各种微特电机,核磁振共振设备、电器件、磁分离设备、磁力机械、磁疗器械等需产生强间隙磁场的元器件。稀土永磁材料的稀土永磁技术指标、性能、规格一览:钕铁硼永磁材料的物理性能密度 G/m3 7.4-7.6 热传导系数 Kcal/m.h.℃ 7.7 居里温度 ℃ ≥312 维氏硬度 530 抗压强度 Kg/㎜2 80 抗弯强度 Kb/㎜2 24 杨氏模量 Kg/㎜2 1.7×104 电阻率 .m 14×105 回复磁导率 1.05 热膨胀系数 C11 3.4×10-6 /c1-4.8×10-6稀土永磁概念股与电励磁电机相比,稀土永磁电机具有结构简单,运行可靠;体积小,质量轻;损耗小,效率高;电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点,因而应用范围极为广泛,几乎遍及航空航天、国防、工农业和产和日常生活的各个领域。稀土永磁材料的原理就是电磁效应,外加机械力作用在磁芯上,使磁芯转动,从而做切割磁感线运动,产生电流。稀土永磁电机的基本工作原理:稀土永磁电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。稀土永磁材料的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。稀土永磁材料,归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法,而无刷直流稀土永磁电机的电流或电枢的端电压,就是直接控制电动机转矩的物理量。过去,由于稀土永磁体
价格
比较高等因素,限制了稀土永磁无刷直流电动机的应用领域,但是随着技术的不断创新,其
价格
已迅速下降。由于稀土永磁电机是以自控式运行的,所以不会象变频调速下重载启动的同步电动机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。稀土永磁材料作为稀土材料最重要的应用领域之一,是支撑现代电子信息
产业
的重要基础材料之一,与人们的生活息息相关。随着计算机、移动电话、汽车电话等通讯设备的普及和节能汽车的高速发展,世界对高性能稀土永磁材料的需求量迅速增长。近年来年增长率均保持在30%以上。稀土永磁材料发展之快令人瞩目。
稀土永磁材料
2018-09-14 11:02:22
稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,永粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料。稀土永磁分钐钴(SmCo)永磁体和钕铁硼(NdFeB)永磁体。其中SmCo磁体的磁能积在15--30MGOe之间,NdFeB系磁体的磁能积在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的限制。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。随着计算机、通讯等产业的发展,稀土永磁特别是Nd-FeB永磁产业得到了飞速发展。稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料,它比九十世纪使用的磁钢的磁性能高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,立即引起全国的极大重视,发展极为迅速。我国研制生产的各种稀土永磁材材料的性能已接近或达到国际先进水平。现在稀土永磁材料一成为电子技术通讯中的重要材料,用在人造卫星,雷达的方面的行波管、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。目前稀土永磁应用一渗透到汽车、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了巨大的推动力,也对许多相关产业产生相当深远的影响。
稀土永磁材料
2017-06-06 17:50:13
稀土永磁材料是指稀土
金属
和过渡族
金属
形成的合金经一定的工艺制成的永磁材料。稀土永磁材料已在机械、电子、仪表和医疗等领域获得了广泛应用。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(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。稀土永磁材料广泛应用于计算机、汽车、仪器、仪表、家用电器、石油化工、医疗保健、航空航天等
行业
中的各种微特电机,核磁振共振设备、电器件、磁分离设备、磁力机械、磁疗器械等需产生强间隙磁场的元器件。钕铁硼材料作为稀土材料最重要的应用领域之一,是支撑现代电子信息
产业
的重要基础材料之一,与人们的生活息息相关。随着计算机、移动电话、汽车电话等通讯设备的普及和节能汽车的高速发展,世界对高性能稀土永磁材料的需求量迅速增长。1998年世界钕铁硼(包括烧结磁体和粘结磁体)的
产量
高达11300吨,近年来年增长率均保持在30%以上。稀土永磁材料发展之快令人瞩目。想要了解更多关于稀土永磁材料的信息,请继续浏览上海
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贵金属功能材料
2019-02-18 10:47:01
贵金属及其合金材料具有共同的物理、化学功能,在现代工业、国防建设和高新技术的各个领域中发挥着特殊的效果,有“现代工业维他命 ”的称赞。我公司长久以来一直在系统地展开贵金属及其合金材料的研讨和试制作业,现在,已建成较完好的贵金属材料研讨--试制--出产系统,开发的贵金属材料数百种,屡次荣获国家、部、省级奖赏。 本公司除了供给各种标准型和非标准型的贵金属合金材料外,还可依据用户的要求,供给不同规格的有特殊用处的合金材料。我公司将用户利益放在首位,重视材料质量,考究诺言,诚挚为国内外用户供给优质产品和完善的效劳,热忱欢迎用户的广泛支撑与密切合作。产品系列主 要产品测温材料 铂铑10-铂热偶丝(契合IEC标准) 铂铑13-铂热偶丝(契合IEC标准) 铂铑30-铂铑6热偶丝(契合IEC标准) 高纯铂丝(用于制作标准铂电阻温度计) 钎焊材料 金锡合金钎料 钯合金钎料 银复合钎料 低蒸汽压低熔点银基钎料 合金材料 电接点材料 银和银合金电接点材料 金和金合金电接点材料 铂和铂合金电接点材料 钯和钯合金电接点材料 电刷、滑动接点材料 电位器绕组材料 导电环材料 弹性材料 氧化催化网合金材料和收回捕集网材料
什么是稀土永磁材料
2018-12-28 15:58:44
稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料。
稀土永磁分钐钴(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。
随着计算机、通讯等产业的发展,稀土永磁特别是NdFeB永磁产业得到了飞速发展。
稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料,它比十九世纪使用的磁钢的磁性能高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。
现在稀土永磁材料已成为电子技术通讯中的重要材料,用在人造卫星,雷达等方面的行波管、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。
稀土与功能陶瓷新材料
2019-03-07 09:03:45
一、稀土与功用陶瓷
稀土,是包含15个镧系元素和钪、钇共17个金属元素的总称。稀土元素自18世纪末相继被人们发现以来,已在冶金、陶瓷、玻璃、石化、印染、农林等职业得到广泛运用。跟着科学技能的前进,稀土的运用规模不断扩展。特别是近20余年来,稀土在高新技能范畴的运用得到了迅猛开展。稀土在功用陶瓷中的运用,就是其间的一个重要方面。
功用陶瓷,是20世纪特别是第二次世界大战今后跟着电子信息、自动操控、传感技能、生物工程、环境科学等范畴的开展而开发构成的新式陶瓷材料,它可使用电、磁、声、光、热、力等直接效应及耦合效应所供给的一种或多种性质来完成某种运用功用。因功用陶瓷的品种类型繁复,功用特色丰厚且适用面广,现已在电器设备、信号处理、传感计测、半导体元件、超导材料等方面得到广泛运用,倍受相关材料研讨人员和生产者们的遍及重视。
稀土与功用陶瓷有着亲近的联系。众所周知的超导陶瓷中大部分都含有稀土,如钇铜氧(YBCO)就是一种具有优秀高温超导性的氧化物陶瓷,它可将所需的环境作业温度由低温超导材料的液氦区(Tc=4.2K)进步到液氮区(Tc=77K)以上,极大地提高了超导材料的实用价值。一起,在许多功用陶瓷的原猜中掺加必定的稀土元素,不但可改进陶瓷的烧结性、致密度、强度等,更重要的是可使其特有的功用效应得到显着进步。
二、稀土在功用陶瓷中的运用
1.在超导陶瓷中的运用
自1987年中、日、美等国材料科学家发现氧化物陶瓷钇铜氧(YBCO)具有优秀的高温超导性(Tc高达92K)以来,人们在稀土高温超导陶瓷的功用研讨及运用开发方面做了很多作业,并取得了许多重大发展,日本已有研讨标明,用Nd、Sm、Eu、Gd等轻稀土(Ln)替代YBCO中的Y后,所得超导陶瓷材料LnBCO的临界磁场强度显着进步,磁通钉扎力也大为增强,在电力、储能和运送等方面极具实用价值。如经必定生产工艺所制得的LnBCO块材,能在77K捕集大于10T的磁场,可替代Nd-Ti用作磁悬浮列车的磁体。
北京大学以ZrO2为衬底并加热至约200℃,别离将Y(或其它稀土)、Ba的氧化物和Cu分层蒸发在衬底上进行分散处理,并于800~900℃温度区间热处理,所制得的超导陶瓷在100K以上表现出具有杰出的金属性电阻温度系数。日本鹿儿岛大学将稀土La掺加到Sr、Nb氧化物中所制成的陶瓷薄膜,在255K即发作超导现象。
2. 在压电陶瓷中的运用
钛酸铅(PbTiO3)是一种典型的具有机械能-电能耦合效应的压电陶瓷,其居里温度高(490℃)、介电常数低,适于高温文高频条件下运用。但在其制备冷却过程中,因发生立方-四方相变而易出现显微裂纹。为了处理这一问题,选用稀土对其进行改性,经1150℃温度烧结后可取得相对密度为99%的RE-PbTiO3陶瓷,显微安排得到显着改进,可用于制造在75MHZ的高频条件下作业的换能器阵列。分析以为,因为稀土离子RE3+的置换效果,使PbTiO3陶瓷介电常数减小及压电各向异性(kt/kp)增强,特别适用于电子扫描医用超声体系中的换能器。并且因陶瓷的介电常数和径向机电耦合系数减小,其高频谐振峰变得单纯,利于制造高灵敏度、高分辨率的超声换能器。
在具有高压电系数的锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷中,经过增加La2O3、Sm2O3、Nd2O3等稀土氧化物,可显着改进PZT陶瓷的烧结功用并利于取得安稳的电学功用和压电功用,这是因为用三价的La3+、Sm3+、Nd3+等稀土离子替代了PZT中A位的Pb2+后,使PZT陶瓷的电物理特性发作了一系列改动。此外,还可经过增加少数稀土氧化物CeO2来改进PZT陶瓷的功用,且CeO2的增加量以0.2%~0.5%为宜。掺加CeO2后PZT陶瓷的体积电阻率升高,利于工艺上完成高温文高电场下极化,其抗时刻老化和抗温度老化等功用也均得到改进。经稀土改性的PZT陶瓷,现已在高压发作器、超声发作器、水声换能器等设备中得到广泛运用。
3.在导电陶瓷中的运用
以稀土氧化物Y2O3作增加剂的钇安稳化氧化锆(YSZ)陶瓷,高温下具有杰出的热安稳性和化学安稳性,是较好的氧离子导体,在离子导电陶瓷中具有杰出位置。YSZ陶瓷传感器,已成功用于丈量汽车尾气中的氧分压,有用操控空气/燃料比,节能效果显着,在工业锅炉、熔炼炉、焚化炉等以焚烧为主的设备中得到了广泛运用。YSZ陶瓷还可用作高温固体氧化物燃料电池(SOFC)中的电解质材料,运用较多的为Zr0.9Y0.1O1.95。因SOFC选用固体电解质,故不存在其他燃料电池所触及的电解质处理问题,并且转化功率挨近60%。此外,掺加有稀土的LaCr0.9Mg0.1O3、La0.85Sr0.15MnO3陶瓷及Ni-Zr(Y)O2-X金属陶瓷薄层,还可别离用作SOFC电池中的双极性极板、多孔阴极和多孔阳极材料。
但是,YSZ陶瓷只要在高于900℃时才表现出较高的离子导电率,故其运用仍遭到必定约束。现有研讨发现,在具有更高离子导电率的Bi2O3陶瓷中,掺加适量的Y2O3或Gd2O3,可使Bi2O3面心立方相安稳到室温,一起X射线衍射图谱也已标明,(Bi2O3)0.75·(Y2O3)0.25和(Bi2O3)0.65·(Gd2O3)0.35均为安稳的面心立方结构的高氧离子导电相。在这种陶瓷的旁边面再镀上(ZrO2)0.92(Y2O3)0.08的保护膜后,即可制备组装成离子导电性高、安稳性好且能在中温条件下(500~800℃)作业的燃料电池和氧传感器,利于处理高温技能所带来的困难。
4.在介电陶瓷中的运用
介电陶瓷首要用于制造陶瓷电容器和微波介质元件。在TiO2、MgTiO3、BaTiO3等介电陶瓷及其复合介电陶瓷中,增加La、Nd、Dy等稀土能显着改进其介电功用。
如在具有高介电常数的BaTiO3陶瓷中,增加介电常数值ε=30~60的La、Nd稀土化合物,可使其介电常数在宽温度规模内坚持安稳,器材的运用寿命显着进步。在热补偿电容器用介电陶瓷中,还可根据需要适当地掺加稀土,完成对陶瓷介电常数、温度系数、品质因数的改进或调理,扩展其运用规模。用La2O3对热安稳电容器钛酸镁陶瓷进行改性,所取得的MgO·TiO2-La2O3-TiO2系陶瓷和CaTiO3-MgTiO3-La2TiO5系陶瓷,即坚持了原有的介电损耗和温度系数小的特色,其介电常数也得到了显着进步。
微波介质陶瓷的品种繁复,掺加有稀土氧化物的BaO-RE2O3-TiO2系陶瓷就是一种运用较为遍及的介质材料,其介电常数ε可超越80。如MgTiO3-CaTiO3-La2O3陶瓷的品质因数Qε值可高达8000,而Nd2Ti2O7-(BaPb)TiO3-TiO2陶瓷的介电常数ε则可到达90。因为新技能的运用,跟着BaO-TiO2-SnO2-RE2O3系等新式陶瓷的开发,近年内微波陶瓷介质材料的首要技能指标巴望到达:Qε值约比现在进步一个数量级,即在微波频率下为10000;ε在2~2000规模内系列化,以习惯多种用处;温度系数αε则在300~-100规模内系列化,可更方便地取得零温度系数的介质谐振器和滤波器等微波器材。
5.在灵敏陶瓷中的运用
灵敏陶瓷是功用陶瓷中的重要一种,其特征是对某些外界条件如电压、气体成分、温度、湿度等反响灵敏,故可经过其相关电功用参数的反响或改动来完成对电路、操作过程或环境的监控,广泛用于操控电路的传感元件,因而又被称为传感器陶瓷。稀土与这类陶瓷的功用之间存在着亲近联系。
(1)电光陶瓷
在PZT中增加稀土氧化物La2O3,即可取得通明的锆钛酸铅镧(PLZT)电光陶瓷。原母体材料PZT因存在孔隙、晶界相和各向异性,一般不通明,而La2O3的参加使其微观结构趋于均匀共同,在很大程度上消除了孔隙,削弱了其各向异性,显着减少了晶界上屡次折射所引起的光散射和第二相所引起的光散射,故PLZT具有杰出的透光功用。PLZT电光陶瓷存在着一次电光效应(波克尔效应)、二次电光效应(克尔效应)以及光散射效应和光学回忆效应,其间克尔效应的运用最为遍及,如屏蔽核爆炸辐射的护目镜、重型轰炸机的窗口、光通信调制器、全息记载设备等。因为PLZT电光陶瓷具有使用电场改动其光学性质的特色,它的出现标志着陶瓷材料真实进入功用光学范畴。
(2)压敏陶瓷
中南工业大学研讨了稀土元素对ZnO压敏陶瓷电功用的影响,用稀土氧化物La2O3对ZnO压敏陶瓷进行掺杂后,其压敏电压VlmA值显着进步;而当掺杂量从0.1%增加到10%时,陶瓷的非线性系数α值从20下降为1,基本无压敏性质。故关于ZnO陶瓷,低浓度稀土元素掺杂时可进步其压敏电压值,但对非线性系数影响不大;而高浓度掺杂时陶瓷则不出现压敏特征。
(3)气敏陶瓷
从20世纪70年代开端,人们就在将稀土氧化物掺加到ZnO、SnO2及Fe2O3等气敏陶瓷材料中的效果方面作了许多研讨,并制得了ABO3型和A2BO4型稀土复合氧化物材料。有研讨结果显现,在ZnO中参加稀土氧化物,可显着进步其对的灵敏度;在SnO2中掺加CeO2,可得到对乙醇灵敏的烧结型元件。大连理工大学对在Fe2O3中掺加稀土氧化物RE2O3(RE=Nd、Sm、La)而取得的REFeO3系列材料的功用进行了研讨,指出材料的超微粒化是进步气敏元件灵敏度的重要因素,且稀土元素不同,对材料微观描摹的影响也有所不同,其间NdFeO3和SmFeO3的粒度较小,LaFeO3的粒度稍大。将所测REFeO3系列气敏元件在0.13%浓度的不同气氛中进行分析,发现REFeO3系列材料对乙醇均有较高的灵敏度,且其灵敏度凹凸次序依次为NdFeO3﹥SmFeO3﹥LaFeO3,一起对汽油的灵敏度较低,对其它气体几乎不反响,因而具有较强的选择性。
(4)热敏陶瓷
钛酸(BaTiO3)是现在研讨最多且运用最广的热敏陶瓷。当在BaTiO3中掺加微量稀土元素如La、Ce、Sm、Dy、Y等时(摩尔原子分数操控为0.2%~0.3%),因为用与Ba2+半径附近的RE3+替代了部分Ba2+,发生了剩余的正电荷,并经过Ti4+的效果构成了弱束缚电子,故使陶瓷的电阻率显着下降;但若掺杂量超越必定值(如掺杂La的摩尔分数﹥0.35%),因为Ba2+空位的构成和导电载流子的消失,陶瓷的电阻率反而急剧上升,乃至成为绝缘体。
(5)湿敏陶瓷
在品种繁复的湿敏陶瓷中,现在稀土的掺加首要为镧及其氧化物,如Sr1-xLaxSnO3系、La2O3-TiO2系、La2O3-TiO2-V2O5系、Sr0.95La0.05SnO3及Pd0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)0.98O3-KH2PO3等。为了进一步进步湿度陶瓷的灵敏度,在现性和安稳性,以增强其实用性,还需加强稀土掺加对陶瓷相关功用影响方面的研讨。
三、市场前景
跟着材料科学的开展,近年来功用复合陶瓷备受重视,稀土掺杂在功用复合陶瓷的开发研讨方面也取得了较大发展。浙江大学陈昂等,选用惯例功用陶瓷的制备办法,将稀土超导陶瓷YBa2Cu3O7-x和铁电陶瓷BaTiO3复合,取得了铁电性与超导性共存的YBa2Cu3O7-x-BaTiO3系复合功用陶瓷,其电导特性契合三维导电行为,并当YBa2Cu3O7-x含量较高时呈超导性。华中理工大学周东祥等的研讨指出,LaCoO3-SrCoO3系和LaCrO3-SrCrO3系复合功用陶瓷,可用作磁流体电机的电极材料和气敏材料;而在NTC热敏复合材料NiMn2O4-LaCrO3陶瓷中,新化合物LaMnO3导电相决议着陶瓷的首要性质。西安交通大学的邹秦等经过用稀土离子Y3+、La3+对(Sr,Ca)TiO3掺杂,省去了原有的用碱金属离子(Nb5+、Ta5+)涂覆并进行热分散的工艺,并且制得的陶瓷材料致密度高、工艺功用杰出,并坚持了电阻率低(ρ为10-2Ω·cm量级)、非线性高(非线性系数α﹥10)的介电-压敏复合功用特性。
智能陶瓷是指具有自确诊、自调整、自康复、自转化等特色的一类功用陶瓷。如前所述在锆钛酸铅(PZT)陶瓷中增加稀土镧而取得的锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷,不但是一种优秀的电光陶瓷,并且因其具有形状回忆功用,即体现出形状自我康复的自调谐机制,故也是一种智能陶瓷。智能陶瓷材料概念的提出,倡议了一种研发和规划陶瓷材料的新理念,对拓展稀土在近代功用陶瓷中运用极为有利。
近年的研讨还标明,稀土在生物陶瓷、抗菌陶瓷等新式陶瓷材料中也有着共同的效果。因为稀土元素可与银、锌、铜等过渡元素协同增效,开发的稀土复合磷酸盐抗菌可使陶瓷表面发生很多的羟基自由基,然后增强了陶瓷的抗菌功用。我国是一个众所周知的稀土资源大国,应进一步加强稀土掺杂对功用陶瓷功用影响的研讨和新式功用陶瓷的开发力度,以充分发挥我国的稀土资源优势,有用提高稀土在高科技材料中的运用价值。
永磁除铁器
2019-01-29 10:09:24
目前,国内主要生产RCY型悬挂式永磁除铁器,主要生产厂家是隆基磁电。其次还有辽研磁、镇磁等厂家。
又可分为普通永磁除铁器和超强永磁除铁器两种,其用途和特点如下。
普通永磁除铁器用途及特点:
用途:本机可与各型皮带输送机,振动输送机或溜槽配套使用,可以清除运动物料中的铁磁性杂物,以达到净化物料,提高物料品位或保护下道工序设备的目的。
特点:①计算机模拟磁路,设计独特的磁极结构,保证在额定悬挂高度处其磁场达到或超出国标值,磁极吸附面积大,保证有足够时间从运行物料中吸起铁磁性杂物;②磁场稳定,保证在恶劣环境下永磁芯在八年内磁力降低不超过5%;③整机结构紧凑合理,不用电源励磁系列,不用冷却系统,皮带具有自动纠偏功能,特制密封轴座,适应恶劣环境下工作,能连续自动清除所吸附的杂铁,可保障长期无故障运行;④驱动电动机拥有防爆与非防爆两种类型可供选用。⑤各项技术指标均符合JB/T8711-1988标准,称为达国标的普通永磁除铁器。
超强永磁除铁器用途及特点:
除具备上述用途和特点,还有以下特点:①额定高度处磁场强度和磁场梯度都远大于普通国标除铁器的标准,因此称为高于国标的超强永磁除铁器。为了适应不同用户要求,超强磁场又分为T1,T2, T3三个等级;②采用号称“磁王”的稀土钕铁硼永磁材料作为磁源,磁性能稳定可靠,具有超强的吸力,对于大件杂铁和细小杂铁均具有良好的清除效果,可吸起埋在物料较深处的铁磁性杂物;③规格齐全,适用于650~2400mm带宽,并有防爆型。
型号说明 RCY-X1X2X3:R——矿山机械类设备,C——除铁器,Y——永磁式,X1——特征代号(C带式、PⅡ带式短形、K恺装、Q轻型、P盘式手动、G磁辊),X2——适用输送带宽度(cm),X3——空一普通,T——超强(分三级:T1、T2、T3)
RCY-C系列永磁带式除铁器。该除铁器适用于各行业输送物料除铁。可实现连续不断的吸铁、弃铁。皮带具有自动纠偏功能,低噪声。运行可靠,维护简单。其主要技术参数见表1,外形示于图1。 RCY-CF口系列超强永磁带式除铁器。、其技术参数见表2,外形示于图1。 RCY-P11系列永磁带式除铁器。其总长比C型一般短350mm~520mm,适应空间狭窄的地方选用。其他性能、用途与C型相同。其技术参数见表3,外形示于图2。 RCY-Q系列轻型永磁带式除铁器。其主要技术参数见表4,外形示于图3。 特点:①总体尺寸小,可称为轻型永磁带式除铁器,长度、高度分别是C型的:70%、86%;②噪声低,并能连续吸铁、弃铁;③重量轻,平均不到C型重量的76%;④结构紧凑,构件少,便于吊装,便于维修管理,经济实用。
适用范围:环保,工业,粮食,铸造,化工,建材,矿山,轻工等行业除铁。 RCYK-C系列钢渣专用永磁除铁器。
用途:专门设计用于钢渣选铁,直接还原铁厂选铁,炯渣车间选铁,铸造车间选铁等各种冶金渣选铁。
特点:①独特设计的恺装式皮带,能有效防止尖锐铁磁性杂物对皮带的损害,运行经济;②独特的磁场设计和结构设计,能有效地减小大铁件对皮带的冲击,延长使用寿命;③额定高度处磁场强度高,梯度大,吸力强劲;④无需电励磁,省电节能,自动卸铁,运行方便;⑤稀土钛铁硼永磁材料作为磁源,磁性能稳定可靠;⑥具有皮带自动纠偏功能,特别密封轴承座,适应恶劣环境条件下工作;⑦结构紧凑合理,维修保养方便,可长期无故障安全运行;⑧规格齐全,有符合国标的普通型和高于国标的超强型,并有防爆型。
其技术参数见表5,外形见图4。 辽研磁也生产多种类型的永磁除铁器,其特点如下:①采用钛铁硼永磁材料作磁源,磁性能稳定可靠;②能在非磁性物料深处吸起0.1-35kg铁磁性物品;③保证在正常使用条件下永磁芯10年内退磁不超过4%;④对于带式永磁除铁器可根据用户要求增加皮带跑偏、过载自动停机报警及就近远程控制功能;⑤可根据用户要求提供磁感应强度为70~150mT的产品;⑥各项技术指标均达到并超过JBT8711-1998标准。
RCYD型带式永磁除铁器:其主要技术参数见表6,外形示于图5。 RCYF方盘永磁除铁器。该除铁器除具有上述特点外,还有下列特点:①人工定时卸铁,并且具有体积小、重量轻、安装方便等特点;②方盘永磁除铁器适用于铁磁性物品比较少的场合;③可按用户要求设计制作。
其技术参数见表7,外形见图6。 RCYB手动式永磁除铁器。其技术参数见表8,外形示于图7。隆基磁电也生产这种除铁器。 RCYL溜管式永磁除铁器。其技术参数见表9,外形示于图8。
除前述特点外,该除铁器还有下列特点:①能在溜管物料中除去粉状杂铁;②具有体积小、磁力大、重量轻、无能耗、除铁率高、使用寿命长等特点;③可按用户要求设计制作。 RCSY-83型湿式除铁器。该除铁器是镇磁于1991年研制开发的一种新型永磁除铁设备(已获专利)。由于采用新型永磁材料组合成复合磁系,并成功地应用了聚磁技术,使工作区的磁通密度提高,磁场作用深度大,各项性能指标优于国内同类型设备,可满足用户大深度矿浆除铁的要求。它不仅能进行湿式作业,还能进行干式作业。既可用于选矿厂磨矿分级回路中球磨机出口矿浆中破损钢球的选取,又可用于细粉状物料品位的提高与净化,用于对原料的净化及钢渣的回收利用。
该除铁器结构简单,体积小,重量轻,能耗低,除铁能力强,连续作业,维修方便,可广泛地用于冶金、有色金属、矿山、电力、陶瓷、化工、造纸和建材行业。
其主要技术参数列于表10,外形尺寸和安装方式分别示于图9、10。
图1 图2 图3 图4 图5 图6 图7 图8 图9、10
表1 表2 表3 表4 表5 表6 表7 表8 表9 表10
钕铁硼永磁
2019-01-04 09:45:37
科技名词定义
中文名称:钕铁硼永磁体英文名称:neodymium-iron- boron permanent magnet
定义:以Nd2Fe14B金属间化合物为基的稀土永磁体。具有四方晶体结构,有很强的磁晶各向异性能和很高的饱和磁化强度。
钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。相对于铸造Al-Ni-Co系永磁材料和铁氧体永磁材料,钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力,可吸起相当于自身重量的640倍的重物。高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用.
钕铁硼永磁体是钕铁硼磁性材料的一种,也叫作为稀土永磁材料发展的最新结果,由于其优异的磁性能而被称为“磁王”。这是国家863高科技计划所研发的产物。钕铁硼永磁体具有极高的磁能积和矫力,同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业,电子技术中以及医疗行业中获得了广泛应用,从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化,医疗器械,医疗设备等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。钕铁硼永磁体的优点是性价比高,具良好的机械特性;不足之处在于居里温度点低,温度特性差,且易于粉化腐蚀,必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进,才能达到实际应用的要求。
分类
钕铁硼永磁体分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两种,粘结钕铁硼各个方向都有磁性,耐腐蚀;而烧结钕铁硼因易腐蚀,表面需镀层,一般有镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等。而烧结钕铁硼一般分轴向充磁与径向充磁,根据所需要的工作面来定。
化学组成
钕铁硼永磁材料是以金属间化合物RE2FE14B为基础的永磁材料。主要成分为稀土(RE)、铁(FE)、硼(B)。其中稀土ND为了获得不同性能可用部分镝(Dy)、镨(Pr)等其他稀土金属替代,铁也可被钴(Co)、铝(Al)等其他金属部分替代,硼的含量较小,但却对形成四方晶体结构金属间化合物起着重要作用,使得化合物具有高饱和磁化强度,高的单轴各向异性和高的居里温度。
普通应用
钕铁硼永磁体具有优异的磁性能,广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、玩具、包装、五金机械、航天航空等领域,较常见的有永磁电机、扬声器、磁选机、计算机磁盘驱动器、磁共振成像设备仪表等。
医疗应用
钕铁硼永磁体是国家863工程计划项目高科技材料。他可以产生的的是一种模拟人体磁场特点的生物磁场,性能稳定!作用于人体可对人体本身的磁场进行纠偏,并通过增强人体经络的生物电磁能,按摩人体诸多穴位,推动经气运行,从而达到通经活络、增加脑部供血供氧、促进毛囊再生恢复,降低大脑皮层末梢神经的兴奋性,产生促进骨关节组织新陈代谢、催眠、镇痛、镇静、活血和消除焦虑的效果。目前国内医疗行业中常用来治疗脱发,失眠,神经衰弱,颈椎病,肩周炎、腰肌劳损,腰椎间盘突出等骨关节慢性疾病。