3月11日，在內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市金蒙匯磁材料有限責任公司(以下簡稱金蒙匯磁)生產(chǎn)車間，兩臺新購置的大型燒結設備和檢測設備吸引了記者駐足觀看。因產(chǎn)品轉型升級需求，金蒙匯磁新引進了4臺燒結爐和2臺檢測設備，用于提高電聲稀土永磁釹鐵硼性能，增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

“我們擁有激光粒度儀、鹽霧機、恒溫恒濕箱、ICP、磁性能檢測儀、掃描電鏡、膜厚檢測儀等檢測儀器設備，能滿足電聲稀土永磁磁體生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)的檢測需求。”金蒙匯磁技術副總王強說道。

智能電聲行業(yè)急需高標準磁體材料

近年來，伴隨著智能手機、平板電腦、筆記本電腦、便攜式媒體播放器、數(shù)碼相機、虛擬現(xiàn)實設備等數(shù)碼產(chǎn)品的普及，代表電聲高端水平的微型電聲元器件和消費類電聲產(chǎn)品在我國得到了快速發(fā)展。

“智能電聲產(chǎn)品已經(jīng)不再是視聽娛樂、撥打電話時的從屬性設備，而是成為了獨立的智能化設備。”金蒙匯磁董事長孫喜平介紹，中國電聲行業(yè)自20世紀80年代以來保持了快速發(fā)展態(tài)勢，已自行研發(fā)并逐步掌握了從電聲元器件到終端電聲產(chǎn)品的多項生產(chǎn)技術，形成了較為完整的電聲工業(yè)體系和相關產(chǎn)業(yè)鏈。到目前為止，我國已成為全球最主要的耳機生產(chǎn)國，因此電聲磁體市場需求份額巨大。

據(jù)王強介紹，各類新產(chǎn)品對電聲永磁體的要求極高，釹鐵硼永磁體的結構特性決定了其耐蝕性能較差，因此必須經(jīng)過防護處理后才能使用，目前國內(nèi)超過95%的燒結釹鐵硼產(chǎn)品采用的是電鍍防護技術。但電鍍防護技術往往造成釹鐵硼與酸洗液、電鍍液發(fā)生反應，在防護鍍層還沒有覆蓋磁體工件時磁體就已經(jīng)遭到腐蝕，在磁體表層產(chǎn)生疏松、電解液殘留、裂紋等缺陷。此外，電鍍防護技術還面臨環(huán)保和排放治理的壓力。

“動力電機是釹鐵硼磁體未來主要應用方向，由于電機頻繁啟動導致電鍍鍍層應力在交變溫場作用下發(fā)生波動性變化，最終會導致鍍層剝離，采用電鍍技術已經(jīng)難以滿足防護要求。”內(nèi)蒙古工業(yè)大學教授馬文說道。

全新工藝讓永磁材料擁有美好未來

“隨著技術快速革新，電聲器材逐漸向高保真和小型化發(fā)展，要求使用性能更高的磁體。我們利用白云鄂博礦區(qū)研發(fā)出成本更低的鑭(La)、鈰(Ce)等稀土金屬，以實現(xiàn)稀土永磁行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。”王強說道。

金蒙匯磁和內(nèi)蒙古工業(yè)大學合作，開發(fā)了超音速低壓冷噴涂設備制備釹鐵硼磁體表面鋁防護涂層技術。雙方課題組通過共同的努力，目前已完成了燒結釹鐵硼基體的批量化前處理工藝、Al防腐涂層制備工藝和重稀土晶界擴散前置涂層制備工藝的優(yōu)化。項目組現(xiàn)可利用新型噴涂工藝生產(chǎn)小批量的Al防護涂層和重稀土晶界擴散涂層。

“經(jīng)多方測試驗證，Al防護涂層耐中性鹽霧腐蝕時間高達350個小時，重稀土涂層經(jīng)擴散處理后，磁體矯頑力可提高25%以上。”馬文告訴記者。

馬文介紹，所謂冷噴涂是一種金屬、陶瓷涂層的制備工藝，它利用低溫加熱裝置將粉體軟化，經(jīng)過壓縮空氣將粉體加速達到臨界速度(超音速)，粉體粒子撞扁在基體表面，經(jīng)過強烈的塑性變形以及粒子間機械咬合力而沉積形成涂層。

金蒙匯磁利用鑭、鈰稀土價格低的優(yōu)點，研究鑭鐵硼、鈰鐵硼、鈰釹鐵硼等合金成分與合金微觀組織特征，研究元素鑭、鈰對磁體微觀組織結構的影響，設計開發(fā)出高豐度稀土偏聚于主相晶粒核心的核殼結構，有效抑制了晶粒表面反磁化過程，顯著提高了磁體的矯頑力及溫度穩(wěn)定性。新工藝優(yōu)化鑭、鈰稀土的添加量和磁性能，再通過氫碎、氣流磨、成型燒結等合理的技術制備出高性能電聲燒結磁體。

“我們正在建設應用鑭、鈰稀土生產(chǎn)高端電聲磁體的生產(chǎn)線，以滿足稀土永磁電聲巨大的應用需求。”孫喜平表示，5G和虛擬現(xiàn)實技術對電聲系統(tǒng)在高保真、降噪和智能化等方面的更高要求將為電聲企業(yè)帶來更廣闊的發(fā)展空間。智能音響、可穿戴設備的發(fā)展也會為微電聲器件行業(yè)帶來新的發(fā)展機遇，電聲磁體未來的市場空間將更廣闊。