永磁材料是指在外加磁場撤除后仍能長期保持強磁性的功能材料,這種獨特的性能使其成為現代工業不可或缺的關鍵材料。從原理上看,其頑磁力(Hc)和最大磁能積(BH)max這兩個參數直接決定了材料保持磁性的能力,需要重點關注鋁鎳鈷、鐵氧體和稀土永磁這三類主流材料,特別是釹鐵硼(NdFeB)這種當代磁性能最強的材料。
在具體應用中,燒結釹鐵硼磁體的磁能積可達到50MGOe以上,工作溫度根據牌號不同分為N系列(80℃)、M系列(100℃)和H系列(120℃)等多個等級。這種材料被廣泛用于新能源汽車驅動電機、風力發電機等需要高磁能密度的場合,而成本更低的鐵氧體永磁則多用于揚聲器、小型電機等民用領域。
從生產工藝來看,永磁材料的性能與其微觀結構密切相關。特別是稀土永磁需經過熔煉速凝、氫破碎、氣流磨等工序制成微米級粉末,再通過取向壓制和燒結形成各向異性結構。近年來,通過晶界擴散重稀土等技術,已能將釹鐵硼的工作溫度提升至200℃以上,顯著拓展了其應用范圍。
隨著節能環保要求的提高,永磁材料的市場需求持續增長。預計到2025年,全球釹鐵硼磁體需求量將突破30萬噸,其中高性能磁體占比超過40%。值得注意的是,在材料研發方面,無重稀土永磁、納米復合永磁等新型材料體系正在成為研究熱點,這可能會改變未來永磁材料的產業格局。