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                  日本燒結釹鐵硼磁體成型燒結技術

                  2017-4-10 17:06:10

                  在混合動力車及電動車的驅動馬達上,Nd-Fe-B(釹-鐵-硼)類燒結磁鐵是必不可少的關鍵部件。與其他磁鐵相比,釹磁鐵不僅磁力強勁,可達到足以驅動車輛的大功率,而且還能夠將馬達減小至適于車載用途的尺寸。

                  制造這種釹磁鐵,需要先要將含有必要材料的合金粉碎成微粒,把這些微粒聚集起來成型,然后進行燒結。之后再切割成所需尺寸才能完成。這一過程總感覺像是在制作蛋糕。當然,在實際量產高品質的釹磁鐵時并非如此簡單。不僅要將微粒統一為3~5μm的大小,而且還要注意形狀的均勻性,還要考慮燒結時的加熱方法等,需要花很大工夫來制造。比如,將合金粉碎至3~5μm后實施的“磁場中成型工序”就是其中之一。該工序是讓粉碎后的微粉(微磁鐵)取向。這里的取向是指將微粉的磁化方向統一為某個固定方向,取向

                  性越高,剩余磁通密度就越大。實施該工序時先將微粉填充到模具中,施加強磁場對微粉進行取向,然后實施加壓成型處理。

                  要想實現高取向性,還需在模具內部營造磁場均一的空間,這也很重要。由于電磁鐵的配置以及模具的大小、形狀、材質都會使磁場不均,導致取向性變差,因此需要利用磁場分析等手段進行微調,使磁場均勻。

                  在釹磁鐵的制造問題上,正如許多報道所講的那樣,離開中國就無從談起。這是因為,磁鐵中參雜的Dy(鏑)有多半開采自中國,但中國已經開始對出口進行限制。在這一限制下,市場上的Dy金屬供應量減少,結果2011年7月Dy金屬的價格漲至3100美元/kg,達到了1年前的約10倍。

                  那么,中國為何要限制出口呢?對于這一問題目前有各種推測,但制造釹磁鐵的日本企業給出了相同的答案:“原因就在于想獲得我們的釹磁鐵制造技術?!蹦壳扳S磁鐵的份額幾乎被日本企業所壟斷。而且,正如前面所述,釹磁鐵的制造需要大量的技術積累,而在這方面有著長年積累的正是日本企業。相比之下,中國“雖然擁有制造釹磁鐵時不可缺少的豐富材料,但卻無法制造出漂亮的產品”。因此,中國亮出了“只要在中國設立工廠,教授我們制造技術,便可大量供應原材料”的交換條件,其中的具體政策之一就是限制出口。當然,以上只是日本磁鐵廠商的看法。

                  2011年7月《日本經濟新聞》報道稱,日立金屬決定在中國制造釹磁鐵。估計日立金屬在材料穩定采購與技術外流風險之間做出取舍后,還是決定以保證采購為先。不過,即使在中國建廠,也未必立即就會導致技術外流。在這一問題上,處理得比較好的是日系汽車廠商。日本汽車廠商要想在中國銷售汽車,就必須要與中國企業成立合資公司,在中國工廠。而中國則可通過合資企業獲得相應技術?!白鳛樵试S在巨大的中國市場上銷售汽車的交換條件,我們被要求教授需要長年積累的發動機等技術”,這與釹磁鐵的情況可謂如出一轍。

                  對于中國的這一意圖,日本汽車廠商一直在智斗。某日本廠商的駐華技術人員坦言:“雖然要向合資公司做技術轉讓,但對方不問的話我們不會刻意去教?!币簿褪钦f,即便是交出圖紙,對方不了解其背后的設計思想,也無法開發出新的產品。其實在中國汽車市場上,外資汽車廠商(與中方合資的公司)占有絕對優勢,現在的實際情況是“中國的本土汽車廠商并未像中國政府當初所設想的那樣成長起來”(上述技術人員)。

                  目前日本釹磁鐵廠商正努力開發在原材料上可減少對華依賴的新技術。不過,即使研發新技術,也需要時間去實現在制造工序中的應用。因此,日本釹磁鐵廠商最好先學習一下汽車廠商的智慧,在生產現場巧妙周旋。

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