目前,稀土永磁材料在核磁共振成像儀、電機(jī)、音響、磁選機(jī)、電度表、磁化器、傳感器等器件上的應(yīng)用有擴(kuò)大之外,在高新技術(shù)、國(guó)防軍工、工農(nóng)業(yè)和家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用取得了很大的進(jìn)步。近年來在地震檢波器、永磁除鐵設(shè)備、磁滲藥品、電動(dòng)車、汽車等新應(yīng)用發(fā)展較快。目前我國(guó)燒結(jié)釹鐵硼在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用比例為:電聲音響占32%,磁化器占21%,電機(jī)和傳感器占31%,磁聯(lián)軸及磁選機(jī)占9%,音圈馬達(dá)及電度表占5%,其他為2%。
粘結(jié)釹鐵硼永磁材料的生產(chǎn)及應(yīng)用開發(fā)較晚,應(yīng)用面不廣,用量較小,主要用于辦公室自動(dòng)化設(shè)備、電裝機(jī)械、視聽設(shè)備、儀器儀表、小型馬達(dá)和計(jì)量機(jī)械方面。近年我國(guó)粘結(jié)釹鐵硼永磁材料的應(yīng)用比例為:計(jì)算機(jī)占62%,電子工業(yè)占7%,辦公室自動(dòng)化設(shè)備占8%,汽車占7%,器具占7%,其他占9%。釹鐵硼磁體可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、音圈馬達(dá)、磁共振成像儀、通訊、控制儀表、音響設(shè)備等方面。其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是VCM(音圈馬達(dá)),目前國(guó)外生產(chǎn)的燒結(jié)釹鐵硼磁體約有一半用于VCM。除VCM以外,應(yīng)用較多的領(lǐng)域是電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī),隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,今后這一領(lǐng)域?qū)︹S鐵硼磁體的需求量將有較大增長(zhǎng)。稀土永磁電機(jī)市場(chǎng)潛力大,是國(guó)內(nèi)尚未充分開發(fā)的巨大領(lǐng)域。目前稀土永磁電機(jī)約有200萬kW,只相當(dāng)于各類電機(jī)總?cè)萘?億kW的0.5%。若用稀土高效節(jié)電機(jī)替代老式J-JO及J2-JO2系列電機(jī)的50%,即1億kW,則約需高性能燒結(jié)釹鐵硼磁體5萬噸。使用稀土永磁高效電機(jī)可節(jié)能15%~20%,減輕電機(jī)重量20%以上。稀土永磁高效電機(jī)已列為科技部"稀土應(yīng)用工程"重點(diǎn)項(xiàng)目。
2003年,中科三環(huán)公司通過長(zhǎng)期努力,第一次進(jìn)入到長(zhǎng)期為日本、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家磁材企業(yè)所壟斷的釹鐵硼高端應(yīng)用領(lǐng)域--計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器音圈電機(jī)(VCM)應(yīng)用市場(chǎng);在另外的一個(gè)高端應(yīng)用領(lǐng)域--汽車應(yīng)用領(lǐng)域方面,中科三環(huán)的釹鐵硼磁體也已經(jīng)成功應(yīng)用在點(diǎn)火線圈、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、氣囊傳感器等汽車零部件中,同時(shí)北京京磁公司和中科三環(huán)公司的產(chǎn)品還先后進(jìn)入了核磁共振成像儀中。對(duì)上述幾個(gè)稀土永磁高端應(yīng)用市場(chǎng)進(jìn)入,標(biāo)志著我國(guó)的稀土永磁產(chǎn)品結(jié)束了以往只局限于中低端應(yīng)用市場(chǎng)的不利局面。
汽車工業(yè)
汽車工業(yè)是釹鐵硼永磁應(yīng)用較多的領(lǐng)域之一。在每輛汽車中,一般30個(gè)部件使用永磁體。據(jù)說,國(guó)外豪華轎車中使用微電機(jī)的數(shù)量已經(jīng)高達(dá)70只,用以完成轎車上的各種控制動(dòng)作。現(xiàn)在全世界年產(chǎn)汽車5500萬輛,按每臺(tái)使用電機(jī)數(shù)從目前的平均20只,到2005年增加到30只,預(yù)測(cè)需要電機(jī)數(shù)將從現(xiàn)在的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(duì)汽車中使用的磁體的性能要求越來越高,這將會(huì)加快釹鐵硼永磁、特別是粘結(jié)釹鐵硼永磁的發(fā)展。假如,粘結(jié)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(chǎn)量5500萬輛計(jì)算,需要粘結(jié)各向異性釹鐵硼磁體約5600噸。估計(jì)到2005年世界永磁體的產(chǎn)值將超過100億美元。
計(jì)算機(jī)工業(yè)
隨著信息時(shí)代的到來,已經(jīng)形成計(jì)算機(jī)進(jìn)入家庭的熱潮。據(jù)美國(guó)市場(chǎng)調(diào)查,2000年全世界僅家用PC機(jī)總銷量就將達(dá)到4000萬臺(tái),2005年約達(dá)到8000萬臺(tái)。計(jì)算機(jī)的發(fā)展帶動(dòng)了相關(guān)配套元件的發(fā)展,硬、軟磁盤、光盤驅(qū)動(dòng)頭是使用釹鐵硼較多的一個(gè)方面,每年用于計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)器的釹鐵硼磁體約達(dá)4000噸,占釹鐵硼銷量的50%。1999年,全球的HDD的生產(chǎn)量為1.657億臺(tái),比1998年增長(zhǎng)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。
核磁共振成像工業(yè)
核磁共振成像儀是80年代應(yīng)用的新技術(shù)新設(shè)備,他可對(duì)人體內(nèi)部組織拍攝各種不同角度的相片,因此能構(gòu)成立體圖象,確定病變的性質(zhì)與形態(tài),對(duì)確定初期腫瘤病變很有幫助。過去是用超導(dǎo)磁體,缺點(diǎn)是造價(jià)高、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高。如果用永磁鐵氧體來做,一臺(tái)核磁共振儀需永磁鐵氧體100噸,而如果改用釹鐵硼磁體來做,每臺(tái)只用0.5噸,若今后全世界的市場(chǎng)年需求1萬臺(tái),年需釹鐵硼磁體5000噸。
D-ROM、DVD-ROM光盤產(chǎn)業(yè)
隨著多媒體技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用軟件的大型化趨勢(shì),需要高容量高速度的存儲(chǔ)媒體來取代軟盤。光盤驅(qū)動(dòng)器是一種新型的激光信息存儲(chǔ)裝置。具有容量大、高可靠、抗干擾性好、可在惡劣環(huán)境下使用、介質(zhì)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。2000年全球光盤驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)需求達(dá)到1.06億臺(tái)。目前CD-ROM占主導(dǎo)地位,但CD-ROM市場(chǎng)將受到DVD-ROM的影響,預(yù)計(jì)2002年DVD-ROM銷量有可能達(dá)到6億臺(tái)。而主要配套于CD-ROM、DVD-ROM中的微型直流主軸電機(jī)的需求量將大幅度增加。該電機(jī)為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子磁鋼采用粘結(jié)釹鐵硼一次成形。
精密機(jī)床工業(yè)
當(dāng)前,在美、歐工業(yè)化國(guó)家,汽車行業(yè)中由于大量、大批生產(chǎn)自動(dòng)化,已充分實(shí)現(xiàn)追求中、批量多品種柔性化生產(chǎn),采用NC機(jī)床不斷增多。各國(guó)的汽車、飛行行業(yè)中也朝此方向發(fā)展。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),目前,世界機(jī)床擁有量約1400萬臺(tái),其中NC機(jī)床與機(jī)床總擁有量之比例約為7.1%;世界機(jī)床產(chǎn)量約為150萬臺(tái),其中NC機(jī)床產(chǎn)量20萬臺(tái),NC機(jī)床所占比重約為13.3%。若按每臺(tái)NC機(jī)床平均2.5坐標(biāo)計(jì)制,則坐標(biāo)數(shù)為50萬個(gè),80%采用直流永磁電機(jī)控制,而交流電機(jī)是無法滿足體積小的要求,這無疑對(duì)釹鐵硼永磁開辟了一個(gè)廣闊的應(yīng)用市場(chǎng),特別是粘結(jié)釹鐵硼永磁,更是NC機(jī)床用電機(jī)的理想磁材。因?yàn)镹C機(jī)床應(yīng)用環(huán)境溫度不高,其他條件良好,粘結(jié)釹鐵硼永磁薄壁環(huán)狀,為軸向取向,可多極充磁,不論是注射成型還是壓縮成型,都可以使尺寸準(zhǔn)確,取向磁場(chǎng)均勻。
前景與存在的問題
目前,我國(guó)釹鐵硼磁體的產(chǎn)量上已經(jīng)超過日本,是生產(chǎn)大國(guó)。近年來,先后涌現(xiàn)出近10家產(chǎn)銷超億元的企業(yè)集團(tuán)以及10多家電子元件百?gòu)?qiáng)企業(yè)、20多家出口創(chuàng)匯超百萬美元的企業(yè),國(guó)內(nèi)外訂單充裕,銷售市場(chǎng)廣闊,顯示出這個(gè)行業(yè)發(fā)展已漸入佳境,正駛?cè)?quot;快車道"。但同時(shí)我們也看到,我國(guó)釹鐵硼磁體在產(chǎn)品性能和工藝方面與國(guó)外相比還有一定的差距,主要表現(xiàn)在材料熱穩(wěn)定性、抗氧化性未徹底解決;產(chǎn)品磁性能不穩(wěn)定、磁體加工、粘結(jié)和充磁技術(shù)工藝等難題有待新的突破。