稀土永磁在電工行業(yè)中的應(yīng)用概況
柴德壽 葛今亮 劉 羽(內(nèi)蒙古自治區(qū)電工技術(shù)學(xué)會)
【摘 要】 介紹稀土永磁在電工行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,并提出發(fā)展稀土永磁的若干對策。
【敘 詞】 稀土永磁材料釹鐵硼系永磁材料電工產(chǎn)品電機(jī)應(yīng)用
l引言
美、日兩國分別在60年代中期和70年代初期研制成功第一代(1:5型)和第二代(2:17型)稀土鈷燒結(jié)永磁,并在70年代中期推廣于工業(yè)應(yīng)用。1983年,日本住友特殊金屬公司首創(chuàng)成功第三代稀土永磁—釹鐵硼,在世界范圍內(nèi)引起了轟動,而被列為1983年世界十大發(fā)明之一。隨后于1 984年初和同年7月,美國和中國相繼成為世界上第二個和第三個能生產(chǎn)釹鐵硼永磁的國家。
我國已探明的稀土資源工業(yè)儲量為3600萬t,占世界稀土資源總儲量的百分之八十,其中百分之九十七分布在內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)。內(nèi)蒙稀土及其永磁材料工業(yè)的科研、生產(chǎn)水平和規(guī)模在全國處于****地位。目前,包頭地區(qū)已建成釹鐵硼永磁80~l00t的年生產(chǎn)能力,這相當(dāng)于全國釹鐵硼永磁年總生產(chǎn)能力的1/5~1/4。但是,由于自治區(qū)內(nèi)的磁體應(yīng)用市場,特別是工行業(yè)中的應(yīng)用市場很小,致使釹鐵硼永磁的實際年產(chǎn)量只達(dá)年生產(chǎn)能力的1/3~1/2,且大部分以單傘磁體銷往區(qū)外和國際市場。造成這種情況的主要原因在于:對開發(fā)稀土永磁電工應(yīng)用產(chǎn)品重要性的認(rèn)識;從磁體生產(chǎn)到在電工行業(yè)中應(yīng)用終產(chǎn)品的市場配套和銷售之間的生產(chǎn)經(jīng)營體系和溝通渠道;政府的宏觀決策和微觀的協(xié)調(diào)配套政策。研究解決這些問題就能使內(nèi)蒙稀土永磁在電工行業(yè)中的開發(fā)應(yīng)用闖出一條新路,從而把資源和材料優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為電工產(chǎn)用產(chǎn)品優(yōu)勢,這對促進(jìn)內(nèi)蒙的科技進(jìn)步,增強(qiáng)社會經(jīng)濟(jì)效益,都具有十分重要的現(xiàn)實意義。
2國際稀土永磁在電工行業(yè)中應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
西方主要國家和地區(qū)的稀土永磁應(yīng)用領(lǐng)域及其用量所占百分?jǐn)?shù)如表1所示。
據(jù)日本資料介紹,1986年日本對稀土永磁的需要量為648t,其中通訊測量控制設(shè)備用量占百分之43. 9;旋轉(zhuǎn)設(shè)備用量占百分之32. 8;音響設(shè)備用量占百分之13. 4。
1986年西歐地區(qū)釤鈷永磁應(yīng)用領(lǐng)域及其所占百分?jǐn)?shù)(按最終用途分類)列于表2。
1986美國釤鈷永磁產(chǎn)量近200t。美國釤鈷永磁已廣泛用于航天和國防、雷達(dá)行波管和電子探測裝置,以及軍用飛機(jī)的小電動機(jī)。美國空軍賴特帕特森場科學(xué)研究部和nasa所已將稀土永磁應(yīng)用于控制人造衛(wèi)星和航天飛機(jī)飛行的通訊設(shè)備中。美國惠勒聯(lián)合公司在其《1988年永磁體****進(jìn)展》綜合報告中指出,從稀土鈷磁體問世以來,開發(fā)出的最重要的工業(yè)永磁材料是釹鐵硼。釹鐵硼永磁已應(yīng)用于生產(chǎn)的項目有:音圈電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、自起動電機(jī)、線性致動器、微型電機(jī)、磁共振成象、磁傳感器、無刷直流電機(jī)等。正處于發(fā)展或試制階段的應(yīng)用項目有:磁懸浮列車、洗衣機(jī)電機(jī)、電動車輛電機(jī)、計算機(jī)外圍部件、高技術(shù)擴(kuò)音器、磁制動器等。未來潛在的應(yīng)用領(lǐng)域如表3所示。
從事運(yùn)動裝置及其控制設(shè)計的國際權(quán)威人士persson認(rèn)為“稀土磁體革新了運(yùn)動控制裴置,為電機(jī)和驅(qū)動器開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域”表3中所列釹鐵硼永磁潛在應(yīng)用領(lǐng)域及其具體項目,說明隨著稀土永磁的開發(fā),其應(yīng)用領(lǐng)域也隨之?dāng)U展。
1987年9月,在德國巴特索登稀土專題會議上,warlimont對釹鐵硼永磁未來的各種應(yīng)罱領(lǐng)域所占磁體消耗量百分?jǐn)?shù)進(jìn)行了預(yù)測,如附圖所示。
1.電動機(jī)、發(fā)電機(jī)2.?dāng)?shù)據(jù)處理技術(shù)用驅(qū)動器3.音響裝置 4.磁力學(xué)(同步裝置,偶合器,軸承,分離器) 5.光束控制體系 6.核磁共振層析x射線攝影體系 7.其它
自釹鐵硼永磁向世以來,西方世界把釹鐵硼永磁應(yīng)用于汽車電動機(jī)、電子儀表、辦公自動化和工廠包戡化裝置、磁盤驅(qū)動器等,促進(jìn)了高新技 |