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2020年08月13日

JMC磁钢涂料——钕铁硼的“黄金战衣”

2020-08-13 18:10:05 来源:互联网 阅读:-

钕铁硼材料,是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶体,也是迄今为止的第三代永磁材料,以其优异的磁能性备受市场瞩目。目前,钕铁硼永磁材料在新能源汽车驱动电机、风力发电电机、伺服电机、音圈电机、核磁共振等高端应用领域完全占据市场主导地位。


一、钕铁硼,新能源汽车的“动力密码”

近年来,为了缓解消费者潜在的续航焦虑,新能源汽车日益向轻量化、低能耗发展,以特斯拉model3为例,其电池包重量仅为478公斤。因此,用于电机等部位的永磁材料需要在保证磁能积的同时,做到尺寸更加精简。同时对于耐温、耐油、高温高湿、PCT(高温高压加速老化)、耐盐雾等方面的要求也越来越高。钕铁硼材料让上述要求都得到了实现。它让高功率电机变得可能,使其变得更加紧凑和轻量化,从而做到高能效,低损耗。



二、钕铁硼的“阿克琉斯之踵”

钕铁硼材料虽好,但在工业应用中却存在巨大挑战——化学稳定性和热稳定性。钕元素是化学活性最高的元素之一,虽然在正常条件下,钕铁硼永磁材料腐蚀反应较慢,但在暖湿环境、电化学环境或长时间高温环境下,钕铁硼永磁材料极易发生腐蚀,并且这种腐蚀会导致钕铁硼材料在机械性能和磁性能上的永久性退化。

腐蚀阻止了钕铁硼永磁材料的进一步广泛应用,而这也是该行业的一个共性问题。因此,对钕铁硼永磁材料的防腐研究具有十分重要的意义。


三、磁钢涂料,钕铁硼的“黄金战衣”


目前,钕铁硼永磁材料的防腐方式有两大类:第一类为改变钕铁硼永磁材料本身的耐腐蚀性能,第二类为防护涂层法,包括金属镀层和有机涂层

金属镀层历史悠久、工艺成熟、镀层硬度高、耐高温性耐油好、膜厚均匀、外观漂亮,但因工艺过程中很难避免水、酸、碱和镀液渗入,导致永磁材料镀后氢脆、泛白、鼓泡等现象,影响了耐腐蚀性,金属镀层没有绝缘性,而且电镀过程中有重金属污染,不符合绿色环保趋势。

有机涂层与永磁材料附着力很好, 耐腐蚀性较电镀高且具有缘绝性,但硬度较低,因此使得钕铁硼永磁材料表面耐磨性及耐擦伤性较差。为了达到理想的耐腐蚀性,则需要采用比电镀更厚的干膜厚度。

基于以上情况,在海上风机等耐腐蚀性要求严苛的环境中,很多永磁材料厂家不得不采用镍-铜+电泳环氧的复合涂层,不过采用复合涂层不但成本高,而且复杂的工艺也给品质带来更多不稳定性。

派克洛德充分考虑到现有的技术瓶颈,针对这些要求,推出了JMC-400G,JMC-502K和JMC-700K等系列产品,这些产品与传统的有机防护涂层相比,有以下优点:

1.优异的耐腐蚀性(盐雾和PCT测试)以及耐温性(耐高温和冷热冲击);

2.与永磁材料基材粘附力强(室温/高温),与结构胶结接性强,适合于粘贴等二次工艺;

3.低膜厚能达到高性能,最大限度减少磁损(建议膜厚15-30微米);

4.绝缘性好,最大限度避免涡流;

5.相比于电镀、电泳等,喷涂工艺简单,自动化程度高,无挂点问题;

6.高产出率,高生产效率,适用于不同的外形尺寸,节约整体成本;

7.外观漂亮,生产过程环保;



四、JMC磁钢涂料的丰富应用


自上世纪80年代佐川真人发明钕铁硼稀土永磁材料以来,日本在该行业处于全球的绝对领先地位。日立金属、信越化学、TDK、大同金属等日本永磁材料厂家是该行业名列前茅的生产厂家,Nissian、Toyato 等日系车企成为首批使用钕铁硼电机的企业。基于提升能量密度的要求,钕铁硼电机要求体积小、功率大,此外对于耐高温、耐盐雾的老化性能方面也极具挑战。派克洛德的JMC-400G,JMC-502K和JMC-700K 等涂料产品出色地解决问题,在高性能领域符合耐高温(200℃)1000小时,耐盐雾2000小时等要求。

JMC磁钢涂料在其他领域同样具有广泛应用。在母线绝缘方面,可以形成更薄的绝缘涂层,相对于普通的有机涂层和电泳涂层,膜厚降低了1/4-1/10;在散热器绝缘方面,与CoolTherm填缝导热材料配合(在磁钢涂料上再涂敷导热材料)可以实现绝缘和导热双层功能,同时还起到一定的减振效果。

钕铁硼,作为高性能领域的“万磁王”,在市场应用中占据着绝对主导地位。洛德JMC系列钕铁硼磁钢涂料,堪称钕铁硼的“黄金战衣”,让它更加高效稳定,即使在严苛的环境中也能稳定发挥实力,为钕铁硼保驾护航!

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