各向同性钐铁氮粘结磁粉关键制备技术研究报告

报告简介：
钐铁合金高压熔炼及稳定成相快淬技术研究，通过高压气氛下控制合金熔炼过程中Sm的蒸汽压，控制金属钐在熔炼过程中挥发，研究不同压力及熔炼条件对合金成分的影响规律；合金高效氮化方法及氮含量稳定控制技术研究，主要研究不同温度和时间条件下SmFe合金的氮化效率和相组成；SmFeN磁粉的成型技术研究及磁粉综合性能评价，包括研究SmFeN磁粉成型技术，确定在不同成型条件下对粘结磁体磁性能的影响规律，通过电化学方法对磁粉及磁体耐蚀性进行研究评价。SmFeN磁粉制备关键装备设计开发；合金挤压熔炼技术、非平衡急冷连续快淬技术、合金高效氮化技术及SmFeN粘结磁粉成型技术。

1、各向同性钐铁氮粘结磁粉关键制备技术简介

1.1. 技术定义

钐铁合金高压熔炼及稳定成相快淬技术研究，通过高压气氛下控制合金熔炼过程中Sm的蒸汽压，控制金属钐在熔炼过程中挥发，研究不同压力及熔炼条件对合金成分的影响规律；合金高效氮化方法及氮含量稳定控制技术研究，主要研究不同温度和时间条件下SmFe合金的氮化效率和相组成；SmFeN磁粉的成型技术研究及磁粉综合性能评价，包括研究SmFeN磁粉成型技术，确定在不同成型条件下对粘结磁体磁性能的影响规律，通过电化学方法对磁粉及磁体耐蚀性进行研究评价。SmFeN磁粉制备关键装备设计开发；合金挤压熔炼技术、非平衡急冷连续快淬技术、合金高效氮化技术及SmFeN粘结磁粉成型技术。

1.2. 主要应用产品

钐铁氮磁粉充分利用Sm资源，解决了稀土利用不平衡问题;而且它相对于快淬NdFeB磁粉，磁性能更高，粉末粒度相同、成型特性类似，所以很大程度上可替代快淬NdFeB磁粉;SmFeN磁粉具有优良的抗腐蚀特性，可不涂装，特别适合在汽车油泵、水泵等 恶劣坏境下使用。

应用行业	硬盘和光盘驱动器、汽车、计算机、消费电子、家用电器等高新技术领域
应用产品	台式机硬盘、笔记本硬盘、各种移动硬盘、DVD光驱、DVD播放器、游戏机、汽车微电机、磁传感器、打印机、复印机、扫描仪、信息数码产品、家用电器、电动玩具

1.3. 技术特点

主要应用	技术特点
各向同性钐铁氮粘结磁粉关键制备技术	钐铁氮磁粉充分利用Sm资源，解决了稀土利用不平衡问题;而且它相对于快淬NdFeB磁粉，磁性能更高，粉末粒度相同、成型特性类似，所以很大程度上可替代快淬NdFeB磁粉;SmFeN磁粉具有优良的抗腐蚀特性，可不涂装，特别适合在汽车油泵、水泵等恶劣坏境下使用

2、产业链图示

3、市场规模

（单位：亿元）	中国磁性材料行业市场规模	中国粘结钕铁硼磁体市场规模		中国磁性材料行业市场规模	中国粘结钕铁硼磁体市场规模
2011年	265.00	20.63	2014年	333.82	20.67
2012年	286.20	18.75	2015年	360.53	21.71
2013年	309.10	19.69	2020年	529.74	20.63

数据来源：中国电子元件行业协会，永磁材料产值的年平均增长率则在8%以上，粘结钕铁硼的磁体制造方面，自2000年至2010年全球年均增长率为7.7%，中国年均增长率为20.5%。

4、技术发展水平

4.1 技术难度

① 粘结磁体成形技术的难点首先是保证磁体的性能均匀性和尺寸的高精度，更重要的是确保上亿只产品的性能和尺寸一致性，真正发挥粘结磁体的优势。根据粘结剂的不同加工特性，粘结磁体成形方式分为压缩、注射、挤出和压延四种

4.2 技术成熟度

过去几年中国投入大量人力物力开发磁粉生产技术，改善磁粉温度耐受性，但在磁体成形技术方面远未成熟，严重阻碍该类磁体的推广应用。目前国内钐铁氮磁粉关键制备技术仅有一家公司研制成功，尚未有产成品，技术不成熟

4.3 产业化的水平

① 目前国内有研稀土成功研制了钐铁氮磁粉，并自主设计研发了一套适合各向同性钐铁氮磁粉快淬装备;申请相关发明专利10余项;中试产品最大磁能积超过了16MGOe，国内整体产业化水平低

4.4 替代技术简析

① 钐铁氮磁粉充分利用Sm资源，解决了稀土利用不平衡问题；而且它相对于快淬NdFeB磁粉，磁性能更高，粉末粒度相同、成型特性类似，所以很大程度上可替代快淬NdFeB磁粉

② 钕铁硼粘结磁粉的专利和市场目前仍为美国麦格昆磁公司(MQI)独家垄断，限制了我国稀土粘结磁体应用的广泛拓展，钐铁氮磁粉顺利量产后，将打破MQ公司的独家垄断，且钐铁氮的制作工艺采用了资源更为充足的钐进行磁体生产，相比钕铁硼，钐铁氮不仅价格低廉，且具有更好的抗蚀性和导磁性，这正是钐铁氮合金的开发前景

③ MQ磁粉专利到期,粘结钕铁硼成本有望下降

5、国内外技术发展对比

5.1 国内外技术差距

① 美国麦昆磁不仅依赖强大的专利垄断占据80%以上的市场份额，而且以成熟的技术绝对控制高性能磁粉的供应，日本大同电子、爱普生和TDK是压缩成形高精度磁环的典型代表，爱普生还同时拥有注射和挤出成形技术，欧美以自动化程度高的注射成形为主。

② 在国内，中科三环通过引进、消化、吸收爱普生的技术，形成了数十项核心的自主知识产权，成为全球唯一集压缩、注射和挤出成形于一体的粘结稀土永磁制造商。成都银河等企业自主开发了压缩成形技术，突破了日本的技术垄断。

③ 国内粘结磁粉制备技术整体落后于国外，但近年来已逐步追赶，缩短差距 

5.2 国内外主要厂商

国内主要厂商	国外主要厂商
有研稀土、中科三环、成都银河、深圳海美格、宁波韵升、安泰科技	日本TDK公司、日本爱知制钢、日本大同电子、爱普生、日本美培亚、美国麦格昆磁