稀土永磁材料分类介绍

硬磁材料也称为永磁材料，是指材料在外磁场中磁化后，去掉外磁场仍然保持着较强的剩磁的材料。它也是人类最早发现和应用的磁性材料。相应地，那些在磁场中容易磁化，撤去磁场后也容易退磁的磁性材料称为软磁材料。硬磁材料和软磁材料的主要区别是硬磁材料的剩余磁感应强度（Br）高，矫顽力（Hc）高，最大磁能积（BH）max大，磁滞回线面积大。

工业应用的永磁材料主要包括五个系列：铝镍钴系永磁合金、永磁铁氧体、铁铬钴系永磁合金、稀土永磁材料和复合黏结永磁材料。其中铝镍钴系永磁合金以高剩磁和低温度系数为主要特征，最大磁能积仅低于稀土永磁材料。永磁铁氧体的主要特征是高矫顽力和廉价，但剩磁和最大磁能积偏低。铁铬钴系永磁合金最突出的优点是易于加工，性能与铝镍钴系永磁合金相似。稀土永磁材料具有特高的最大磁能积和矫顽力，是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料，它比19世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍，比永磁铁氧体、铝镍钴系永磁合金性能优越得多，比昂贵的铂钴合金的磁性能还高1倍。近年来的应用发展表明，稀土永磁材料正在不断地代替一般永磁材料，且日益显著，引人注目。

稀土永磁材料的永磁性来源于稀土与3d过渡族金属所形成的某些特殊金属间化合物。利用其能量转换动能和磁的各种物理效应可以制成多种形式的功能器件，已被广泛应用于微波通信技术、音像技术、电机工程、仪表技术、计算机技术、自动化技术、汽车工业、石油化工、磁分离技术、生物工程及磁医疗与健身器械等众多领域，成为高新技术、新兴产业与社会进步的重要物质基础之一。

稀土永磁材料是20世纪60年代出现的新型金属永磁材料，迄今为止，经过几十年的努力，已经形成了具有规模生产和实用价值的两大类、三代稀土永磁材料，它们分别是：第一大类是Sm-Co永磁，或称Co基稀土永磁，它又包括两代，即第一代稀土永磁是1∶5型Sm-Co合金，第二代稀土永磁是2∶17型Sm-Co合金，它们均是以金属钴为基的稀土永磁合金；第二大类是RE-Fe-B系永磁，或称铁基稀土永磁材料；第三代稀土永磁是以Nd-F-B合金为代表的Fe基稀土永磁合金。

（1）第一代稀土永磁SmCo5。第一代稀土永磁是1∶5型RE-Co永磁（于1967年问世），是一种二元金属间化合物，由稀土金属（用RE代表）原子与其他金属原子（用TM代表）按1∶5的比例组成的1∶5型RE-Co永磁，化学成分为Sm34%（或37%）、Co66%（或63%）。SmCo5的熔点为135℃，其中又分为单相与多相两种。(www.xing528.com)

（2）第二代稀土永磁Sm2Co17。第二代稀土永磁是2∶17型RE-Co（或RE-TM）永磁材料（于1979年问世），是一种二元金属间化合物，是由稀土金属（RE）原子与过渡族金属（TM）原子按2∶17的比例组成的2∶17型永磁体。化学成分为Sm18%～22%（或24%）、Co48%～50%（或76%）。Sm2Co17的熔点122℃，其中又分为单相的与多相的两种。单相的是指以2∶17型单一化合物组成的稀土永磁体。多相的是指以2∶17相为基体、有少量1∶5型沉淀相的永磁体。2∶17型永磁体是第二代的稀土永磁材料。

（3）第三代稀土永磁Nd FeB。第三代稀土永磁是RE-Fe-B系永磁，或称铁基稀土永磁材料。它由主相Nd2Fe14B和少量富Nd相、少量富B相所组成，是一种三元金属间化合物。

此外，近年来永磁材料科学家还研究成功第四代稀土永磁材料——Sm-Fe-N，这是一种三元金属间化合物。人们认为，Sm-Fe-N很可能成为继Nd-Fe-B之后，又一代实用的新型永磁体。但时至今日，Sm-Fe-N仍然处于试验室开发研制阶段，尚未实现商品化。