本技术项目以稀土永磁材料表面绿色高效复合防护关键技术及产业化应用研究为总体目标,开发高耐蚀稀土永磁材料制备技术、低损伤前处理技术,提高磁体本征耐蚀性能和膜/基界面结合强度,解决烧结钕铁硼磁体耐蚀性能差的关键问题,磁体本征耐蚀性能差和膜/基界面结合问题;针对新能源汽车、风力发电、智能制造等领域对烧结钕铁硼磁体表面防护的特殊要求,研发金属镀层的致密化及绿色表面转化技术(绿色钝化)体系,并进行产业化生产装备关键技术的系统研究。
近年来由于关键装备的引进吸收以及制备工艺的提升,国内以钕铁硼和钐钴为代表的高端稀土永磁材料的磁性能已经达到国际领先水平,但在磁体耐侯性上还存在较大差距,已成为制约我国从稀土永磁大国发展成为稀土永磁强国的瓶颈。针对新能源汽车、风力发电、动力电机以及航空航天等领域对稀土永磁材料高耐候性能的要求,通过本项目的实施,开发高耐蚀稀土永磁材料生产示范线,并向行业推广,以满足我国稀土永磁制造行业对高性能磁体表面绿色高效复合防护的技术需求;发展我国稀土永磁制造行业对复合钝化镀层工艺、装备,提升我国稀土永磁材料制造和应用领域对镀层设计、性能评价、失效评估分析的技术水平。本项目共授权国家发明专利31项,实用新型专利19项,发表学术论文24篇(其中SCI收录12篇),
本技术成果由北矿科技股份有限公司、合肥工业大学等单位共同开发完成,吴玉程教授负责总体技术路线制定与实施,张鹏杰高级工程师主要负责开发出烧结钕铁硼磁体表层合金化技术、低损伤镀膜前处理工艺,团队共计16人,由企业和高校共同组成,分工明确,经验丰富。
评价单位:“科创中国”轻金属材料产业科技服务团 (中国有色金属学会)
评价时间:2022-11-13
综合评价
本项目技术开发的绿色、高效稀土永磁材料表面防护技术,大幅提高了我国稀土永磁材料表面防护的生产技术水平和产品性能档次,实现高技术附加值产品的“中国制造”,完成了技术上的重大跨越,增强了我国烧结钕铁硼永磁材料的国际竞争力;通过表层合金化、超高压预回火及分级固溶等技术,改变表层晶间相成分与结构,提高磁体本征耐蚀性;采用磁体防护层界面调控技术,达到涂镀层结合力与耐蚀性能的同步提升,开发出表面涂/镀层致密、复合一体化绿色防护技术,提高了稀土永磁材料的耐腐蚀性能,极大的拓展了稀土永磁材料的应用领域;通过关键装备研发,提高磁体表面防护产业化装备的自动化水平,提升磁体生产效率,降低污染物排放,实现高效绿色生产,提高我国稀土永磁产业的国际竞争力。
在的问题和改进的意见
(1)本项目基于稀土永磁材料腐蚀失效规律的长期研究,丰富和发展了稀土永磁材料腐蚀与防护学科理论。下一步,需要在此基础上进一步拓展和强化研发平台对稀土永磁材料腐蚀与防护的理论研究、技术开发、产品设计、应用评价、装备研发的关键支撑作用,逐步确立我国稀土永磁材料腐蚀与防护研发平台和防腐技术方面的国际领先地位。
(2)本项目研制并批量化生产的新型高耐蚀稀土永磁材料成功应用于电动汽车、风能发电等领域,为我国新能源产业的快速发展提供了关键支撑。但上述领域发展迅猛,因此对产品需求量增速较快。下一步,需要通过技术和装备优化,进一步扩大新型磁体的制造数量并完善产品的质量控制,保证我国乃至全球的新能源产业快速发展的磁材供给。
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