永磁范文10篇

时间:2023-04-09 21:42:09

永磁范文篇1

摘要:本文回顾了永磁材料的发展历程及各种永磁材料的性能特点,重点介绍了稀土永磁材料―NdFeB和Sm2Fe17Nx系合金的研究与开发现状。最后总结了现代永磁体的新用途并对永磁体的发展前景作了展望。

关键词:永磁材料稀土永磁体功能材料

1引言

永磁材料在20世纪获得了巨大的发展,在现代高技术和人们日常生活中发挥着重大的作用。

1917年人们就发现钴钢具有永磁性能,在1937年用“Alnico”永磁材料制备了永磁体[1]。本世纪50年代,铁氧体BaFe12O19被称为第一代永磁材料[1、2]由于其具有高的矫顽力和大的磁晶各向异性,掀开了磁性材料新篇章。六、七十年代相继开发出SmCo5和Sm2Co17永磁材料[1、3],将稀土元素和3d过渡族元素结合起来,提高了永磁体的磁特性,被称为第二代永磁材料。进入80年代中期,磁性材料的研究与开发给工业发展带来了革命性的变化。1983年Sagawa等成功开发出NdFeB烧结永磁体,以其优越的磁性能迅速取代了Sm-Co系永磁材料,成为一代磁王。NdFeB永磁体的磁性能逐年提高,以主要性能指标最大磁能积―(BH)max为例[3]:1983年为291.2kJ/m3(36.4MGOe),1986年报道为404.8kJ/m3(50.6MGOe),1991年达到417.6kJ/m3(52.2MGOe),1993年日本住友特殊金属公司报道为433.6kJ/m3(54.2MGOe)。NdFeB合金,被称为第三代永磁材料,在永磁材料家族中迅速占据了主导地位。1990年,Coey[4~6]等首先利用气固反应在Sm2Fe17化合物中引入N原子,成功开发了Sm2Fe17Nx永磁材料,从而推动RE2Fe17Nx(M=C、N;x=2~3)系永磁材料的研究与开发。Sm2Fe17Nx合金被称为第四代永磁材料,由于具有高的居里温度(481℃)和优异的各向异性场[4、5],被誉为21世纪的永磁材料。稀土复合型纳米晶永磁材料的研究[4]给提高永磁材料性能开辟了新的途径,它充分协调了合金优化、组织匹配和晶粒细化的综合效应,可望解决常规方法制备的磁性材料中高剩磁和高矫顽力不可兼得的难题。本文就永磁材料的发展过程、性能特点以及现代永磁体的某些新应用进行综合介绍,以期对永磁材料的发展和研究状况有一个较完整的了解。

永磁范文篇2

关键词:永磁传动技术材料结构应用

Abstract:Newdevelopmentonmagneticdrivinginforeigncountryissyntheticallyreviewed.

Applicationsfieldisbecomewideandtechnicalpropertyisimproved;Newtechnique,

technologyandconstructionappear;Magneticdrivepumpsbecomehighefficiency,

rliabilityandlonglifebyusingadvancedmanufacturetechniqueandmanagement.

Keywords:magneticdrive;Mag-drivepumps;newtechnique.

[中图分类号]TM351[文献标识码]B文章编号1561-0330(2003)07-00

1引言

1940年英国人Charles和GeoffreyHwward首次解决了具有危险性介质化工泵的泄漏问题,解决的方法是用磁力驱动泵。在以后30多年里永磁传动技术由于磁性材料的原因进步十分缓慢。1983年高性能钕铁硼(NdFeB)永磁材料的问世,为磁力驱动泵的快速发展提供了关键部件的材料。近年来永磁传动技术已从泵类向其它密封机械扩展,技术上集中于提高设备的可靠性、抗介质腐蚀新材料的研究,流体技术及制造装配的精度。磁力泵代表着一个国家制造技术的水平,近年来工业发达国家的磁力泵在效率、寿命、制造周期、成本、可靠性等方面有了突破性的进展。

永磁传动技术是将原动机的动力通过其轴上的外磁部件传递给工作轴上的内磁部件,内外磁部件由隔离罩分开,从而工作轴无须伸出所要封闭的空间,取消了动密封,实现无密封、零泄漏。永磁传动技术主要应用于化学工业、石油化工、医药、食品工业中的泵和压缩机、搅拌机与阀门等。目前我国流体机械大量使用的传统机械密封在国外的这些部门已逐渐被永磁传动所取代。

2应用领域拓宽、技术性能提高

2.1磁力传动是密封领域最有效最安全的解

永磁传动即永磁联轴器对于需要密封的机械,对有害、有毒、污染、危险、纯净、贵重的产品和生产过程是一最安全解,它的应用范围很宽。石油化工、医药、电影、电镀、核动力等行业中的液体大都具有腐蚀性、易燃、易爆、有毒、贵重,泄漏会带来工作液体的浪费与环境污染;真空、半导体工业要防止外界气体的侵入:饮食、医药要保证介质的纯净卫生。永磁传动技术在这些领域找到了用武之地。英国Howard机械发展有限公司(HMD)从1946年就致力于无密封泵的制造,至今在全世界37个国家已销售近7万台,每年销售额达28百万英镑[1]。美国一家制药厂有上百个装有机械密封的离心泵,处理各种酸类,这些泵由于设计问题常常干运转,仅能使用2~3个月就自行破坏,换用了Ansimag公司生产的K1516系列磁传动泵,自1993年投入运行(每天操作4.8小时每年365天)至1998年还在运行[2]。美国中西部的容器板厂,合成苛性纳是回转叶片泵密封的极大问题,这里的工程师称这些泵是“维护黑夜里的天”安装了Ansimag公司的ETFE衬里无密封磁力泵,运行11个月没有停机[3]。美国一大型化工厂面临着输送甲醇的严重困难。因甲醇易燃,60℃接近沸腾,流量仅7m3/h,压差高达250m。问题的解决靠的是Dickow磁传动多级端吸泵,它的流量是15m3/h,压差400m,确保了甲醇的零泄漏,保证操作人员与工厂的安全,并解决了甲醇中含有气泡输送问题[4]。

2.2磁力泵在技术性能上向微型,大型化发展

为满足国内外市场需要,石油化工公司成套设备向大型化发展,我国必须有一批年产千万吨级的炼油厂、百万吨级的乙烯装置。机械装备要满足重负荷、长周期、低能耗,并符合环保要求。我国在仿制国外产品中发现,制造磁力泵的材质和工艺要求是很高的。即使11~13kW的中小功率泵,其可靠性制造成本也无法让用户接受。对于耐强腐蚀、高压、高温的大功率泵尚属空白。目前磁力泵的发展极限应由HMD公司的产品来描述:流量由1m3/h到681m3/h,压差由10m到500m,温度范围由-100℃到450℃,系统压力从真空到400bar,原动机功率达350kW。微型泵是专门为某些部门研究开发出来的,例如激光器的冷却、分析仪器的供料、化学剂的补充、生物工程、冷却循环,以至于打印机的喷嘴等。齿轮泵与电机一体化封闭联接,适用24V、36V直流电源,速度人工自动控制。最低流量为10ml/min,压差7bar。日本Iwaki公司为电镀、冷却循环用的MD系列微型磁力传动齿轮泵的流量范围是7.5~288L/min,传动功率1/25~1/3马力。

2.3各种类型的泵均可改造为磁力传动泵

离心泵是磁力泵的主导产品,磁传动回转位移泵虽有25年的历史,仅近七八年在设计制造水平以及大扭矩能力方面才有广泛的基础。重点是磁力传动齿轮泵与螺杆泵,最大传动能力达400Nm,转速3500r/min时功率为150kW。地处美国边界犹地州气体动力厂,透平压缩机的润滑泵是常轨的外啮合齿轮泵。油泵因高压差平均每两个月便过度磨损而报废,造成压缩机关闭。1992年改用磁传动三螺杆泵后,一直连续运转,不用任何维护。英国Tuthill成功地应用了它的磁传动齿轮泵为Scottish公司的过程水系统中泵入添加剂,该泵取代了螺杆泵,符合卫生安全条例。

2.4磁力传动压缩机

磁力传动的内轴承位于所密封的空间内,它用密封的介质润滑和冷却。鉴于我国材料制造水平,磁力传动在气体输送机械中尚未应用。加拿大Nova磁有限公司生产的超压风机,在170bar氦气压力下,泄漏率小1cm3/h,轴承寿命超过10000h。另一系列的加压风机,自由排放流量750m3/h,在400m3/h流量时系统压差35MPa,实现了零泄漏。此外,磁传动的特殊性能同样应用于无泄漏的搅拌器、阀门等设备。在冷冻机中的应用还未得到相关信息,笔者为实现将磁力传动应用于冷冻压缩机正在作探索工作,因冷冻剂尤其是氟里昂的外泄会造成严重的环境问题。

3新技术、新工艺、新结构

磁力传动技术并非只是简单的利用磁体的同性相斥、异性相吸作用,它是传动技术、材料技术、制造技术的集成。世界一流的专业生产厂,他们的产品在世界享有声誉,以至于我们无法仿制,其原因就在如此。现在这些“老手”还在进行效率和质量的改进,减少成本,延长两次检修之间的平均时间。

3.1新材料、新工艺

磁性材料的选用各国基本认识统一,NdFeB材料工作温度低于150℃,SmCo材料工作温度低于250℃,对于微型泵可选用钡铁氧体。泵体材料分金属、非金属两大类。金属不锈钢不意味着对一切液体都是不锈的,它主要用于与其兼容的过程液体、贵重液体、超纯净液体。非金属是专门为腐蚀性应用而研制的。它又分为2种情况。其一是纯塑料泵,用纯聚丙稀或乙烯氟化物热塑铸模。如英国VantonCGM泵流量为136m3/h,扬程84m(温度135℃),电机功率32kW。其二是衬里泵,是目前流行的耐腐蚀泵内衬塑料的一种方法。一般泵体可用可锻铸铁制造,FEP、PP、PFA、PVDF、ETFE无缝衬里。Magnetix新的MTA系列无密封泵与其它衬里泵的关键优势是应用了它的先进PFA氟聚合物衬里,PFA以它独特的广泛的耐化学剂腐蚀的能力,比ETFE,PVDF或其它非金属材料而闻名。采用专利技术:浇铸压膜工艺,联接的PFA衬里厚而均匀,与旋转模铸相竞争。应用于高纯度和高温流体更为理想。ISO泵PTFE衬里最小厚度3mm,用榫槽压入泵壳,泵壳用硼硅玻璃制造。隔离罩是密封的关键部件,它的破裂会导致流体泄漏发生灾难性的危害。单层金属封罩应用范围很广,尽管涡流会产生热量有能量损失,若采用高强度、高电阻材料可以限制到最小损失,如:哈氏合金C-4(2.4610)。由Taiani发明的金属叠层隔离罩取得5国专利,在许多设计中已被应用,它的效率可达99%,传动功率150马力。单层陶瓷ZrO2(氧化锆)隔离罩,耐苛性溶液,酸的腐蚀,具有高硬度和良好的滑动性能,及高的机械强度和弹性(E=2×105N/mm2),已用于工作压力250bar。但陶瓷罩壁厚较大,不能塑性加工。1999年初获得美国专利的IMO泵,新的隔离罩用碳纤维与环氧树脂制造,厚度小于2.8mm,与不锈钢法兰相联。适于操作压力31bar、温度232℃,传动扭矩407Nm,在3600r/min下功率达149kW。双层隔离罩提供了双保险和可供检测的空间。日本IWAKIMDE系列泵双层罩由玻璃纤维增强塑料制造。AnSimag双层环氧树脂隔离罩磁传动泵为造纸厂输送氧化铝,运转2年没有更换任何部件。隔离罩焊接是结构的薄弱点和腐蚀的敏感源,先进的制造方法是塑性成型,如深拉、旋压、延伸旋压。轴与滑动轴承由高耐磨性SiC制造。干运转按惯例是无密封磁力泵的凶兆。精心的流体平衡设计,后部密封圈与叶轮孔联合作用,平衡液体轴向推力减小叶轮的压力。入口调整阀防止低流量时的预旋,减小湍流,保证低流量操作。两个烧结SiC轴承优化设计支承点,轴套中的螺旋槽帮助冲洗和润滑轴径,提供干运转30min的保证,可使操作者有时间调整系统,恢复正常运转,避免灾难性破坏。德国ITTRichter公司的MNKA系列泵的纯SiC轴承,在2900r/min下可以干运转1h。

3.2新技术

以最优的物理尺寸保证经济有效地利用磁体的体积,静磁脱开扭矩与温度的相关性通过有限元计算和广泛的试验。轴向与径向轴承由泵送介质来进行润滑。润滑流道提供必须的流量。新的自动调节轴承可承受大的轴向推力和径向力。具有超群的抗腐蚀和耐磨能力的SiC或碳石墨制造的滑动轴承,它缩装在金属外壳内,保证机械运转的稳定性,即使轴肩破坏,仍保持轴承的可靠性和可维修性。另一技术是流体平衡,使轴承所受的力限制到最小。目前内轴承的寿命可达到10000h。高温问题:KSB热油泵用环形冷却器来包围联轴器室,保持磁体附近的温度在材料最大允许温度之下,尽管介质平均温度是350℃。HMD的涡流型联轴器具有独特的“扭矩圈”设计,扩大温度范围至450℃不需要冷却。专利技术—风机自动冷却:在各种速度范围内磁联轴器可自动冷却,不需要外部冷却系统,仅用环形气室传动子自动完成。完全可靠性:在磁联轴器上装有摩檫圈以保护磁体;为防止干运转,流量传感器可以安装在用户管线上,确定断流或低流;国外机组随机装备数字式功率控制监控器来确定超载条件,泄漏传感器、温度传感器,使用PLC(可编程控制器)实时监控磁传动的工作情况。连续监视外轴承的运转间隙,监视任一球轴泵的磨损,使轴泵在损坏前及时更换。

3.3新结构

几乎所有的磁力传动泵均采用“后拉出”结构。整个联轴器部件、轴承部件分别作为一个单元,拆卸时不必从管路、底坐上拆出泵壳,益于检修服务。例如日本富士山胶片化学公司以前使用双机械密封离心泵,由于化学品的腐蚀磨损,轴封至少一个?????????更换一次。该密封的更换是很昂贵的,通常占泵总价值的25%,更换时间要花费5个小时。改用Global磁传动泵后,运行了2年完全成功。与双机械密封相比,检修周期增加了1倍,装拆一次减少到15min。1997年年内全部输送泵均更换为磁力泵,并将泵的预期寿命(不用任何服务)规定为5年。ALLweiler理智的提出无叶轮轴设计,叶轮安装在SiC轴承中间,标准间隙正在申报专利。风机应用分开式电马达,插入式套筒内轴承,无论是检修马达还是风机轴承均可在30min内完成。零部件大范围的与EN22858/ISO2858、ANSIB73.1、API610、DIN、BS等标准泵互换。平衡按API/ISO实施。

4先进制造技术与管理

为适应全球化竞争与合作,世界泵业都在发展自已的技术优势,扩大产品范围以适应世界大市场的多样性、个性化需求。产品在满足功能要求的同时,毫无疑问应充分满足严格的安全性、可靠性和生态环保要求。先进制造技术是产品先进的主题。磁传动泵的先驱者HMD三年前推出了长远生产方式和完全的研究计划,最后重新设计它的装配设备。投资100万英镑来扩充HMD的产品能力,又花费70万用于新的高速加工系统,购买了6套加工中心。然而不单是用先进的机器来增加产量,重要的是建立挠性加工,减少循环时间。以往扭矩圈要围绕工厂传送540m,在制造链上要花费8~9周时间,今天,制造是家庭式的组织,许多机器均连于公司的CAD/CAM系统,工程师根据用户迅速对标准件做出创造性改革,直接上载到加工中心。同一扭矩圈运行30m,在线上仅需要花2天时间。由于快速制造,材料泵可以很迅速交货,某种情况下少许3天。按他们的话说“竞争优势将使我们代入下世纪,开创更多商机”。[1]先进的产品来自先进的设计与严格的试验,3D设计与模拟,无图纸加工,虚拟制造、快速成形都在进行。高强度合金材料的冶金学试验制作,泵体、叶轮及隔离套受强腐蚀作用确保长寿命:非磨损的SiC轴泵的润滑冷却系统在化学过程工业中进行广泛的试验,包括高的系统压力345bar,自吸和热套设计。每一部件、组件和系统都周密地检查和评定。HMD认为制造与需求的原则是:超前战略性原材料;发展关键的供应关系;通过组织制造循环,减少制造周期;减少排队,加速进程。笔者在网上查询了20几家著名的磁传动公司,发现他们在世界各地均有子公司及销售网。质量设计和制造由全世界技术精湛的泵发行者来决定,才能对市场战略性地迅速作出反应。服务包括解答用户遇到的应用问题,泵的选择,特种泵专门设计,每天24小时为用户技术咨询。21世纪制造技术不但将继续制造常轨条件下运行的机器与设备,而且将制造出极端环境下运行的机械设备。21世纪制造的产品应是符合生态环保,与人友好的绿色产品,磁力传动技术正是适应这一发展态势,让我们借鉴国外先进经验推动这一技术的发展吧!

参考文献

[1]HMDSeamless.PumpManufacture,atMaximumVelocity[J].WorldPumps,1999,(7):33-36.

[2]EquipmentNews[J].WorldPumps,1998(4):36.

永磁范文篇3

1.1磁力传动是密封领域最有效最安全的解

永磁传动即永磁联轴器对于需要密封的机械,对有害、有毒、污染、危险、纯净、贵重的产品和生产过程是一最安全解,它的应用范围很宽。石油化工、医药、电影、电镀、核动力等行业中的液体大都具有腐蚀性、易燃、易爆、有毒、贵重,泄漏会带来工作液体的浪费与环境污染;真空、半导体工业要防止外界气体的侵入:饮食、医药要保证介质的纯净卫生。永磁传动技术在这些领域找到了用武之地。英国Howard机械发展有限公司(HMD)从1946年就致力于无密封泵的制造,至今在全世界37个国家已销售近7万台,每年销售额达28百万英镑[1]。美国一家制药厂有上百个装有机械密封的离心泵,处理各种酸类,这些泵由于设计问题常常干运转,仅能使用2~3个月就自行破坏,换用了Ansimag公司生产的K1516系列磁传动泵,自1993年投入运行(每天操作4.8小时每年365天)至1998年还在运行[2]。美国中西部的容器板厂,合成苛性纳是回转叶片泵密封的极大问题,这里的工程师称这些泵是“维护黑夜里的天”安装了Ansimag公司的ETFE衬里无密封磁力泵,运行11个月没有停机[3]。美国一大型化工厂面临着输送甲醇的严重困难。因甲醇易燃,60℃接近沸腾,流量仅7m3/h,压差高达250m。问题的解决靠的是Dickow磁传动多级端吸泵,它的流量是15m3/h,压差400m,确保了甲醇的零泄漏,保证操作人员与工厂的安全,并解决了甲醇中含有气泡输送问题[4]。

1.2磁力泵在技术性能上向微型,大型化发展

为满足国内外市场需要,石油化工公司成套设备向大型化发展,我国必须有一批年产千万吨级的炼油厂、百万吨级的乙烯装置。机械装备要满足重负荷、长周期、低能耗,并符合环保要求。我国在仿制国外产品中发现,制造磁力泵的材质和工艺要求是很高的。即使11~13kW的中小功率泵,其可靠性制造成本也无法让用户接受。对于耐强腐蚀、高压、高温的大功率泵尚属空白。目前磁力泵的发展极限应由HMD公司的产品来描述:流量由1m3/h到681m3/h,压差由10m到500m,温度范围由-100℃到450℃,系统压力从真空到400bar,原动机功率达350kW。微型泵是专门为某些部门研究开发出来的,例如激光器的冷却、分析仪器的供料、化学剂的补充、生物工程、冷却循环,以至于打印机的喷嘴等。齿轮泵与电机一体化封闭联接,适用24V、36V直流电源,速度人工自动控制。最低流量为10ml/min,压差7bar。日本Iwaki公司为电镀、冷却循环用的MD系列微型磁力传动齿轮泵的流量范围是7.5~288L/min,传动功率1/25~1/3马力。

1.3各种类型的泵均可改造为磁力传动泵

离心泵是磁力泵的主导产品,磁传动回转位移泵虽有25年的历史,仅近七八年在设计制造水平以及大扭矩能力方面才有广泛的基础。重点是磁力传动齿轮泵与螺杆泵,最大传动能力达400Nm,转速3500r/min时功率为150kW。地处美国边界犹地州气体动力厂,透平压缩机的润滑泵是常轨的外啮合齿轮泵。油泵因高压差平均每两个月便过度磨损而报废,造成压缩机关闭。1992年改用磁传动三螺杆泵后,一直连续运转,不用任何维护。英国Tuthill成功地应用了它的磁传动齿轮泵为Scottish公司的过程水系统中泵入添加剂,该泵取代了螺杆泵,符合卫生安全条例。

1.4磁力传动压缩机

磁力传动的内轴承位于所密封的空间内,它用密封的介质润滑和冷却。鉴于我国材料制造水平,磁力传动在气体输送机械中尚未应用。加拿大Nova磁有限公司生产的超压风机,在170bar氦气压力下,泄漏率小1cm3/h,轴承寿命超过10000h。另一系列的加压风机,自由排放流量750m3/h,在400m3/h流量时系统压差35MPa,实现了零泄漏。此外,磁传动的特殊性能同样应用于无泄漏的搅拌器、阀门等设备。在冷冻机中的应用还未得到相关信息,笔者为实现将磁力传动应用于冷冻压缩机正在作探索工作,因冷冻剂尤其是氟里昂的外泄会造成严重的环境问题。

2新技术、新工艺、新结构

磁力传动技术并非只是简单的利用磁体的同性相斥、异性相吸作用,它是传动技术、材料技术、制造技术的集成。世界一流的专业生产厂,他们的产品在世界享有声誉,以至于我们无法仿制,其原因就在如此。现在这些“老手”还在进行效率和质量的改进,减少成本,延长两次检修之间的平均时间。

2.1新材料、新工艺

磁性材料的选用各国基本认识统一,NdFeB材料工作温度低于150℃,SmCo材料工作温度低于250℃,对于微型泵可选用钡铁氧体。泵体材料分金属、非金属两大类。金属不锈钢不意味着对一切液体都是不锈的,它主要用于与其兼容的过程液体、贵重液体、超纯净液体。非金属是专门为腐蚀性应用而研制的。它又分为2种情况。其一是纯塑料泵,用纯聚丙稀或乙烯氟化物热塑铸模。如英国VantonCGM泵流量为136m3/h,扬程84m(温度135℃),电机功率32kW。其二是衬里泵,是目前流行的耐腐蚀泵内衬塑料的一种方法。一般泵体可用可锻铸铁制造,FEP、PP、PFA、PVDF、ETFE无缝衬里。Magnetix新的MTA系列无密封泵与其它衬里泵的关键优势是应用了它的先进PFA氟聚合物衬里,PFA以它独特的广泛的耐化学剂腐蚀的能力,比ETFE,PVDF或其它非金属材料而闻名。采用专利技术:浇铸压膜工艺,联接的PFA衬里厚而均匀,与旋转模铸相竞争。应用于高纯度和高温流体更为理想。ISO泵PTFE衬里最小厚度3mm,用榫槽压入泵壳,泵壳用硼硅玻璃制造。隔离罩是密封的关键部件,它的破裂会导致流体泄漏发生灾难性的危害。单层金属封罩应用范围很广,尽管涡流会产生热量有能量损失,若采用高强度、高电阻材料可以限制到最小损失,如:哈氏合金C-4(2.4610)。由Taiani发明的金属叠层隔离罩取得5国专利,在许多设计中已被应用,它的效率可达99%,传动功率150马力。单层陶瓷ZrO2(氧化锆)隔离罩,耐苛性溶液,酸的腐蚀,具有高硬度和良好的滑动性能,及高的机械强度和弹性(E=2×105N/mm2),已用于工作压力250bar。但陶瓷罩壁厚较大,不能塑性加工。1999年初获得美国专利的IMO泵,新的隔离罩用碳纤维与环氧树脂制造,厚度小于2.8mm,与不锈钢法兰相联。适于操作压力31bar、温度232℃,传动扭矩407Nm,在3600r/min下功率达149kW。双层隔离罩提供了双保险和可供检测的空间。日本IWAKIMDE系列泵双层罩由玻璃纤维增强塑料制造。AnSimag双层环氧树脂隔离罩磁传动泵为造纸厂输送氧化铝,运转2年没有更换任何部件。隔离罩焊接是结构的薄弱点和腐蚀的敏感源,先进的制造方法是塑性成型,如深拉、旋压、延伸旋压。轴与滑动轴承由高耐磨性SiC制造。干运转按惯例是无密封磁力泵的凶兆。精心的流体平衡设计,后部密封圈与叶轮孔联合作用,平衡液体轴向推力减小叶轮的压力。入口调整阀防止低流量时的预旋,减小湍流,保证低流量操作。两个烧结SiC轴承优化设计支承点,轴套中的螺旋槽帮助冲洗和润滑轴径,提供干运转30min的保证,可使操作者有时间调整系统,恢复正常运转,避免灾难性破坏。德国ITTRichter公司的MNKA系列泵的纯SiC轴承,在2900r/min下可以干运转1h。

2.2新技术

以最优的物理尺寸保证经济有效地利用磁体的体积,静磁脱开扭矩与温度的相关性通过有限元计算和广泛的试验。轴向与径向轴承由泵送介质来进行润滑。润滑流道提供必须的流量。新的自动调节轴承可承受大的轴向推力和径向力。具有超群的抗腐蚀和耐磨能力的SiC或碳石墨制造的滑动轴承,它缩装在金属外壳内,保证机械运转的稳定性,即使轴肩破坏,仍保持轴承的可靠性和可维修性。另一技术是流体平衡,使轴承所受的力限制到最小。目前内轴承的寿命可达到10000h。高温问题:KSB热油泵用环形冷却器来包围联轴器室,保持磁体附近的温度在材料最大允许温度之下,尽管介质平均温度是350℃。HMD的涡流型联轴器具有独特的“扭矩圈”设计,扩大温度范围至450℃不需要冷却。专利技术—风机自动冷却:在各种速度范围内磁联轴器可自动冷却,不需要外部冷却系统,仅用环形气室传动子自动完成。完全可靠性:在磁联轴器上装有摩檫圈以保护磁体;为防止干运转,流量传感器可以安装在用户管线上,确定断流或低流;国外机组随机装备数字式功率控制监控器来确定超载条件,泄漏传感器、温度传感器,使用PLC(可编程控制器)实时监控磁传动的工作情况。连续监视外轴承的运转间隙,监视任一球轴泵的磨损,使轴泵在损坏前及时更换。

2.3新结构

几乎所有的磁力传动泵均采用“后拉出”结构。整个联轴器部件、轴承部件分别作为一个单元,拆卸时不必从管路、底坐上拆出泵壳,益于检修服务。例如日本富士山胶片化学公司以前使用双机械密封离心泵,由于化学品的腐蚀磨损,轴封至少一个?????????更换一次。该密封的更换是很昂贵的,通常占泵总价值的25%,更换时间要花费5个小时。改用Global磁传动泵后,运行了2年完全成功。与双机械密封相比,检修周期增加了1倍,装拆一次减少到15min。1997年年内全部输送泵均更换为磁力泵,并将泵的预期寿命(不用任何服务)规定为5年。ALLweiler理智的提出无叶轮轴设计,叶轮安装在SiC轴承中间,标准间隙正在申报专利。风机应用分开式电马达,插入式套筒内轴承,无论是检修马达还是风机轴承均可在30min内完成。零部件大范围的与EN22858/ISO2858、ANSIB73.1、API610、DIN、BS等标准泵互换。平衡按API/ISO实施。

3先进制造技术与管理

为适应全球化竞争与合作,世界泵业都在发展自已的技术优势,扩大产品范围以适应世界大市场的多样性、个性化需求。产品在满足功能要求的同时,毫无疑问应充分满足严格的安全性、可靠性和生态环保要求。先进制造技术是产品先进的主题。磁传动泵的先驱者HMD三年前推出了长远生产方式和完全的研究计划,最后重新设计它的装配设备。投资100万英镑来扩充HMD的产品能力,又花费70万用于新的高速加工系统,购买了6套加工中心。然而不单是用先进的机器来增加产量,重要的是建立挠性加工,减少循环时间。以往扭矩圈要围绕工厂传送540m,在制造链上要花费8~9周时间,今天,制造是家庭式的组织,许多机器均连于公司的CAD/CAM系统,工程师根据用户迅速对标准件做出创造性改革,直接上载到加工中心。同一扭矩圈运行30m,在线上仅需要花2天时间。由于快速制造,材料泵可以很迅速交货,某种情况下少许3天。按他们的话说“竞争优势将使我们代入下世纪,开创更多商机”。[1]先进的产品来自先进的设计与严格的试验,3D设计与模拟,无图纸加工,虚拟制造、快速成形都在进行。高强度合金材料的冶金学试验制作,泵体、叶轮及隔离套受强腐蚀作用确保长寿命:非磨损的SiC轴泵的润滑冷却系统在化学过程工业中进行广泛的试验,包括高的系统压力345bar,自吸和热套设计。每一部件、组件和系统都周密地检查和评定。HMD认为制造与需求的原则是:超前战略性原材料;发展关键的供应关系;通过组织制造循环,减少制造周期;减少排队,加速进程。笔者在网上查询了20几家著名的磁传动公司,发现他们在世界各地均有子公司及销售网。质量设计和制造由全世界技术精湛的泵发行者来决定,才能对市场战略性地迅速作出反应。服务包括解答用户遇到的应用问题,泵的选择,特种泵专门设计,每天24小时为用户技术咨询。21世纪制造技术不但将继续制造常轨条件下运行的机器与设备,而且将制造出极端环境下运行的机械设备。21世纪制造的产品应是符合生态环保,与人友好的绿色产品,磁力传动技术正是适应这一发展态势,让我们借鉴国外先进经验推动这一技术的发展吧!

参考文献

[1]HMDSeamless.PumpManufacture,atMaximumVelocity[J].WorldPumps,1999,(7):33-36.

[2]EquipmentNews[J].WorldPumps,1998(4):36.

[3]AnsimagInc.AcidicPumpagePlaysHavocwithRotaryLobeUnits[J].WorldPumps,1997,(5):26

[4]MichaelSmith.SideChannelPumpSolvesMethanolTransferProblem[J].WedPage,2001.

作者简介

永磁范文篇4

关键词:永磁传动技术材料结构应用

Abstract:Newdevelopmentonmagneticdrivinginforeigncountryissyntheticallyreviewed.

Applicationsfieldisbecomewideandtechnicalpropertyisimproved;Newtechnique,

technologyandconstructionappear;Magneticdrivepumpsbecomehighefficiency,

rliabilityandlonglifebyusingadvancedmanufacturetechniqueandmanagement.

Keywords:magneticdrive;Mag-drivepumps;newtechnique.

[中图分类号]TM351[文献标识码]B文章编号1561-0330(2003)07-00

1引言

1940年英国人Charles和GeoffreyHwward首次解决了具有危险性介质化工泵的泄漏问题,解决的方法是用磁力驱动泵。在以后30多年里永磁传动技术由于磁性材料的原因进步十分缓慢。1983年高性能钕铁硼(NdFeB)永磁材料的问世,为磁力驱动泵的快速发展提供了关键部件的材料。近年来永磁传动技术已从泵类向其它密封机械扩展,技术上集中于提高设备的可靠性、抗介质腐蚀新材料的研究,流体技术及制造装配的精度。磁力泵代表着一个国家制造技术的水平,近年来工业发达国家的磁力泵在效率、寿命、制造周期、成本、可靠性等方面有了突破性的进展。

永磁传动技术是将原动机的动力通过其轴上的外磁部件传递给工作轴上的内磁部件,内外磁部件由隔离罩分开,从而工作轴无须伸出所要封闭的空间,取消了动密封,实现无密封、零泄漏。永磁传动技术主要应用于化学工业、石油化工、医药、食品工业中的泵和压缩机、搅拌机与阀门等。目前我国流体机械大量使用的传统机械密封在国外的这些部门已逐渐被永磁传动所取代。

2应用领域拓宽、技术性能提高

2.1磁力传动是密封领域最有效最安全的解

永磁传动即永磁联轴器对于需要密封的机械,对有害、有毒、污染、危险、纯净、贵重的产品和生产过程是一最安全解,它的应用范围很宽。石油化工、医药、电影、电镀、核动力等行业中的液体大都具有腐蚀性、易燃、易爆、有毒、贵重,泄漏会带来工作液体的浪费与环境污染;真空、半导体工业要防止外界气体的侵入:饮食、医药要保证介质的纯净卫生。永磁传动技术在这些领域找到了用武之地。英国Howard机械发展有限公司(HMD)从1946年就致力于无密封泵的制造,至今在全世界37个国家已销售近7万台,每年销售额达28百万英镑[1]。美国一家制药厂有上百个装有机械密封的离心泵,处理各种酸类,这些泵由于设计问题常常干运转,仅能使用2~3个月就自行破坏,换用了Ansimag公司生产的K1516系列磁传动泵,自1993年投入运行(每天操作4.8小时每年365天)至1998年还在运行[2]。美国中西部的容器板厂,合成苛性纳是回转叶片泵密封的极大问题,这里的工程师称这些泵是“维护黑夜里的天”安装了Ansimag公司的ETFE衬里无密封磁力泵,运行11个月没有停机[3]。美国一大型化工厂面临着输送甲醇的严重困难。因甲醇易燃,60℃接近沸腾,流量仅7m3/h,压差高达250m。问题的解决靠的是Dickow磁传动多级端吸泵,它的流量是15m3/h,压差400m,确保了甲醇的零泄漏,保证操作人员与工厂的安全,并解决了甲醇中含有气泡输送问题[4]。

2.2磁力泵在技术性能上向微型,大型化发展

为满足国内外市场需要,石油化工公司成套设备向大型化发展,我国必须有一批年产千万吨级的炼油厂、百万吨级的乙烯装置。机械装备要满足重负荷、长周期、低能耗,并符合环保要求。我国在仿制国外产品中发现,制造磁力泵的材质和工艺要求是很高的。即使11~13kW的中小功率泵,其可靠性制造成本也无法让用户接受。对于耐强腐蚀、高压、高温的大功率泵尚属空白。目前磁力泵的发展极限应由HMD公司的产品来描述:流量由1m3/h到681m3/h,压差由10m到500m,温度范围由-100℃到450℃,系统压力从真空到400bar,原动机功率达350kW。微型泵是专门为某些部门研究开发出来的,例如激光器的冷却、分析仪器的供料、化学剂的补充、生物工程、冷却循环,以至于打印机的喷嘴等。齿轮泵与电机一体化封闭联接,适用24V、36V直流电源,速度人工自动控制。最低流量为10ml/min,压差7bar。日本Iwaki公司为电镀、冷却循环用的MD系列微型磁力传动齿轮泵的流量范围是7.5~288L/min,传动功率1/25~1/3马力。

2.3各种类型的泵均可改造为磁力传动泵

离心泵是磁力泵的主导产品,磁传动回转位移泵虽有25年的历史,仅近七八年在设计制造水平以及大扭矩能力方面才有广泛的基础。重点是磁力传动齿轮泵与螺杆泵,最大传动能力达400Nm,转速3500r/min时功率为150kW。地处美国边界犹地州气体动力厂,透平压缩机的润滑泵是常轨的外啮合齿轮泵。油泵因高压差平均每两个月便过度磨损而报废,造成压缩机关闭。1992年改用磁传动三螺杆泵后,一直连续运转,不用任何维护。英国Tuthill成功地应用了它的磁传动齿轮泵为Scottish公司的过程水系统中泵入添加剂,该泵取代了螺杆泵,符合卫生安全条例。

2.4磁力传动压缩机

磁力传动的内轴承位于所密封的空间内,它用密封的介质润滑和冷却。鉴于我国材料制造水平,磁力传动在气体输送机械中尚未应用。加拿大Nova磁有限公司生产的超压风机,在170bar氦气压力下,泄漏率小1cm3/h,轴承寿命超过10000h。另一系列的加压风机,自由排放流量750m3/h,在400m3/h流量时系统压差35MPa,实现了零泄漏。此外,磁传动的特殊性能同样应用于无泄漏的搅拌器、阀门等设备。在冷冻机中的应用还未得到相关信息,笔者为实现将磁力传动应用于冷冻压缩机正在作探索工作,因冷冻剂尤其是氟里昂的外泄会造成严重的环境问题。

3新技术、新工艺、新结构

磁力传动技术并非只是简单的利用磁体的同性相斥、异性相吸作用,它是传动技术、材料技术、制造技术的集成。世界一流的专业生产厂,他们的产品在世界享有声誉,以至于我们无法仿制,其原因就在如此。现在这些“老手”还在进行效率和质量的改进,减少成本,延长两次检修之间的平均时间。

3.1新材料、新工艺

磁性材料的选用各国基本认识统一,NdFeB材料工作温度低于150℃,SmCo材料工作温度低于250℃,对于微型泵可选用钡铁氧体。泵体材料分金属、非金属两大类。金属不锈钢不意味着对一切液体都是不锈的,它主要用于与其兼容的过程液体、贵重液体、超纯净液体。非金属是专门为腐蚀性应用而研制的。它又分为2种情况。其一是纯塑料泵,用纯聚丙稀或乙烯氟化物热塑铸模。如英国VantonCGM泵流量为136m3/h,扬程84m(温度135℃),电机功率32kW。其二是衬里泵,是目前流行的耐腐蚀泵内衬塑料的一种方法。一般泵体可用可锻铸铁制造,FEP、PP、PFA、PVDF、ETFE无缝衬里。Magnetix新的MTA系列无密封泵与其它衬里泵的关键优势是应用了它的先进PFA氟聚合物衬里,PFA以它独特的广泛的耐化学剂腐蚀的能力,比ETFE,PVDF或其它非金属材料而闻名。采用专利技术:浇铸压膜工艺,联接的PFA衬里厚而均匀,与旋转模铸相竞争。应用于高纯度和高温流体更为理想。ISO泵PTFE衬里最小厚度3mm,用榫槽压入泵壳,泵壳用硼硅玻璃制造。隔离罩是密封的关键部件,它的破裂会导致流体泄漏发生灾难性的危害。单层金属封罩应用范围很广,尽管涡流会产生热量有能量损失,若采用高强度、高电阻材料可以限制到最小损失,如:哈氏合金C-4(2.4610)。由Taiani发明的金属叠层隔离罩取得5国专利,在许多设计中已被应用,它的效率可达99%,传动功率150马力。单层陶瓷ZrO2(氧化锆)隔离罩,耐苛性溶液,酸的腐蚀,具有高硬度和良好的滑动性能,及高的机械强度和弹性(E=2×105N/mm2),已用于工作压力250bar。但陶瓷罩壁厚较大,不能塑性加工。1999年初获得美国专利的IMO泵,新的隔离罩用碳纤维与环氧树脂制造,厚度小于2.8mm,与不锈钢法兰相联。适于操作压力31bar、温度232℃,传动扭矩407Nm,在3600r/min下功率达149kW。双层隔离罩提供了双保险和可供检测的空间。日本IWAKIMDE系列泵双层罩由玻璃纤维增强塑料制造。AnSimag双层环氧树脂隔离罩磁传动泵为造纸厂输送氧化铝,运转2年没有更换任何部件。隔离罩焊接是结构的薄弱点和腐蚀的敏感源,先进的制造方法是塑性成型,如深拉、旋压、延伸旋压。轴与滑动轴承由高耐磨性SiC制造。干运转按惯例是无密封磁力泵的凶兆。精心的流体平衡设计,后部密封圈与叶轮孔联合作用,平衡液体轴向推力减小叶轮的压力。入口调整阀防止低流量时的预旋,减小湍流,保证低流量操作。两个烧结SiC轴承优化设计支承点,轴套中的螺旋槽帮助冲洗和润滑轴径,提供干运转30min的保证,可使操作者有时间调整系统,恢复正常运转,避免灾难性破坏。德国ITTRichter公司的MNKA系列泵的纯SiC轴承,在2900r/min下可以干运转1h。

3.2新技术

以最优的物理尺寸保证经济有效地利用磁体的体积,静磁脱开扭矩与温度的相关性通过有限元计算和广泛的试验。轴向与径向轴承由泵送介质来进行润滑。润滑流道提供必须的流量。新的自动调节轴承可承受大的轴向推力和径向力。具有超群的抗腐蚀和耐磨能力的SiC或碳石墨制造的滑动轴承,它缩装在金属外壳内,保证机械运转的稳定性,即使轴肩破坏,仍保持轴承的可靠性和可维修性。另一技术是流体平衡,使轴承所受的力限制到最小。目前内轴承的寿命可达到10000h。高温问题:KSB热油泵用环形冷却器来包围联轴器室,保持磁体附近的温度在材料最大允许温度之下,尽管介质平均温度是350℃。HMD的涡流型联轴器具有独特的“扭矩圈”设计,扩大温度范围至450℃不需要冷却。专利技术—风机自动冷却:在各种速度范围内磁联轴器可自动冷却,不需要外部冷却系统,仅用环形气室传动子自动完成。完全可靠性:在磁联轴器上装有摩檫圈以保护磁体;为防止干运转,流量传感器可以安装在用户管线上,确定断流或低流;国外机组随机装备数字式功率控制监控器来确定超载条件,泄漏传感器、温度传感器,使用PLC(可编程控制器)实时监控磁传动的工作情况。连续监视外轴承的运转间隙,监视任一球轴泵的磨损,使轴泵在损坏前及时更换。

3.3新结构

几乎所有的磁力传动泵均采用“后拉出”结构。整个联轴器部件、轴承部件分别作为一个单元,拆卸时不必从管路、底坐上拆出泵壳,益于检修服务。例如日本富士山胶片化学公司以前使用双机械密封离心泵,由于化学品的腐蚀磨损,轴封至少一个?????????更换一次。该密封的更换是很昂贵的,通常占泵总价值的25%,更换时间要花费5个小时。改用Global磁传动泵后,运行了2年完全成功。与双机械密封相比,检修周期增加了1倍,装拆一次减少到15min。1997年年内全部输送泵均更换为磁力泵,并将泵的预期寿命(不用任何服务)规定为5年。ALLweiler理智的提出无叶轮轴设计,叶轮安装在SiC轴承中间,标准间隙正在申报专利。风机应用分开式电马达,插入式套筒内轴承,无论是检修马达还是风机轴承均可在30min内完成。零部件大范围的与EN22858/ISO2858、ANSIB73.1、API610、DIN、BS等标准泵互换。平衡按API/ISO实施。

4先进制造技术与管理

为适应全球化竞争与合作,世界泵业都在发展自已的技术优势,扩大产品范围以适应世界大市场的多样性、个性化需求。产品在满足功能要求的同时,毫无疑问应充分满足严格的安全性、可靠性和生态环保要求。先进制造技术是产品先进的主题。磁传动泵的先驱者HMD三年前推出了长远生产方式和完全的研究计划,最后重新设计它的装配设备。投资100万英镑来扩充HMD的产品能力,又花费70万用于新的高速加工系统,购买了6套加工中心。然而不单是用先进的机器来增加产量,重要的是建立挠性加工,减少循环时间。以往扭矩圈要围绕工厂传送540m,在制造链上要花费8~9周时间,今天,制造是家庭式的组织,许多机器均连于公司的CAD/CAM系统,工程师根据用户迅速对标准件做出创造性改革,直接上载到加工中心。同一扭矩圈运行30m,在线上仅需要花2天时间。由于快速制造,材料泵可以很迅速交货,某种情况下少许3天。按他们的话说“竞争优势将使我们代入下世纪,开创更多商机”。[1]先进的产品来自先进的设计与严格的试验,3D设计与模拟,无图纸加工,虚拟制造、快速成形都在进行。高强度合金材料的冶金学试验制作,泵体、叶轮及隔离套受强腐蚀作用确保长寿命:非磨损的SiC轴泵的润滑冷却系统在化学过程工业中进行广泛的试验,包括高的系统压力345bar,自吸和热套设计。每一部件、组件和系统都周密地检查和评定。HMD认为制造与需求的原则是:超前战略性原材料;发展关键的供应关系;通过组织制造循环,减少制造周期;减少排队,加速进程。笔者在网上查询了20几家著名的磁传动公司,发现他们在世界各地均有子公司及销售网。质量设计和制造由全世界技术精湛的泵发行者来决定,才能对市场战略性地迅速作出反应。服务包括解答用户遇到的应用问题,泵的选择,特种泵专门设计,每天24小时为用户技术咨询。21世纪制造技术不但将继续制造常轨条件下运行的机器与设备,而且将制造出极端环境下运行的机械设备。21世纪制造的产品应是符合生态环保,与人友好的绿色产品,磁力传动技术正是适应这一发展态势,让我们借鉴国外先进经验推动这一技术的发展吧!

参考文献

[1]HMDSeamless.PumpManufacture,atMaximumVelocity[J].WorldPumps,1999,(7):33-36.

[2]EquipmentNews[J].WorldPumps,1998(4):36.

永磁范文篇5

1.1磁力传动是密封领域最有效最安全的解

永磁传动即永磁联轴器对于需要密封的机械,对有害、有毒、污染、危险、纯净、贵重的产品和生产过程是一最安全解,它的应用范围很宽。石油化工、医药、电影、电镀、核动力等行业中的液体大都具有腐蚀性、易燃、易爆、有毒、贵重,泄漏会带来工作液体的浪费与环境污染;真空、半导体工业要防止外界气体的侵入:饮食、医药要保证介质的纯净卫生。永磁传动技术在这些领域找到了用武之地。英国Howard机械发展有限公司(HMD)从1946年就致力于无密封泵的制造,至今在全世界37个国家已销售近7万台,每年销售额达28百万英镑[1]。美国一家制药厂有上百个装有机械密封的离心泵,处理各种酸类,这些泵由于设计问题常常干运转,仅能使用2~3个月就自行破坏,换用了Ansimag公司生产的K1516系列磁传动泵,自1993年投入运行(每天操作4.8小时每年365天)至1998年还在运行[2]。美国中西部的容器板厂,合成苛性纳是回转叶片泵密封的极大问题,这里的工程师称这些泵是“维护黑夜里的天”安装了Ansimag公司的ETFE衬里无密封磁力泵,运行11个月没有停机[3]。美国一大型化工厂面临着输送甲醇的严重困难。因甲醇易燃,60℃接近沸腾,流量仅7m3/h,压差高达250m。问题的解决靠的是Dickow磁传动多级端吸泵,它的流量是15m3/h,压差400m,确保了甲醇的零泄漏,保证操作人员与工厂的安全,并解决了甲醇中含有气泡输送问题[4]。

1.2磁力泵在技术性能上向微型,大型化发展

为满足国内外市场需要,石油化工公司成套设备向大型化发展,我国必须有一批年产千万吨级的炼油厂、百万吨级的乙烯装置。机械装备要满足重负荷、长周期、低能耗,并符合环保要求。我国在仿制国外产品中发现,制造磁力泵的材质和工艺要求是很高的。即使11~13kW的中小功率泵,其可靠性制造成本也无法让用户接受。对于耐强腐蚀、高压、高温的大功率泵尚属空白。目前磁力泵的发展极限应由HMD公司的产品来描述:流量由1m3/h到681m3/h,压差由10m到500m,温度范围由-100℃到450℃,系统压力从真空到400bar,原动机功率达350kW。微型泵是专门为某些部门研究开发出来的,例如激光器的冷却、分析仪器的供料、化学剂的补充、生物工程、冷却循环,以至于打印机的喷嘴等。齿轮泵与电机一体化封闭联接,适用24V、36V直流电源,速度人工自动控制。最低流量为10ml/min,压差7bar。日本Iwaki公司为电镀、冷却循环用的MD系列微型磁力传动齿轮泵的流量范围是7.5~288L/min,传动功率1/25~1/3马力。

1.3各种类型的泵均可改造为磁力传动泵

离心泵是磁力泵的主导产品,磁传动回转位移泵虽有25年的历史,仅近七八年在设计制造水平以及大扭矩能力方面才有广泛的基础。重点是磁力传动齿轮泵与螺杆泵,最大传动能力达400Nm,转速3500r/min时功率为150kW。地处美国边界犹地州气体动力厂,透平压缩机的润滑泵是常轨的外啮合齿轮泵。油泵因高压差平均每两个月便过度磨损而报废,造成压缩机关闭。1992年改用磁传动三螺杆泵后,一直连续运转,不用任何维护。英国Tuthill成功地应用了它的磁传动齿轮泵为Scottish公司的过程水系统中泵入添加剂,该泵取代了螺杆泵,符合卫生安全条例。

1.4磁力传动压缩机

磁力传动的内轴承位于所密封的空间内,它用密封的介质润滑和冷却。鉴于我国材料制造水平,磁力传动在气体输送机械中尚未应用。加拿大Nova磁有限公司生产的超压风机,在170bar氦气压力下,泄漏率小1cm3/h,轴承寿命超过10000h。另一系列的加压风机,自由排放流量750m3/h,在400m3/h流量时系统压差35MPa,实现了零泄漏。此外,磁传动的特殊性能同样应用于无泄漏的搅拌器、阀门等设备。在冷冻机中的应用还未得到相关信息,笔者为实现将磁力传动应用于冷冻压缩机正在作探索工作,因冷冻剂尤其是氟里昂的外泄会造成严重的环境问题。

2新技术、新工艺、新结构

磁力传动技术并非只是简单的利用磁体的同性相斥、异性相吸作用,它是传动技术、材料技术、制造技术的集成。世界一流的专业生产厂,他们的产品在世界享有声誉,以至于我们无法仿制,其原因就在如此。现在这些“老手”还在进行效率和质量的改进,减少成本,延长两次检修之间的平均时间。

2.1新材料、新工艺

磁性材料的选用各国基本认识统一,NdFeB材料工作温度低于150℃,SmCo材料工作温度低于250℃,对于微型泵可选用钡铁氧体。泵体材料分金属、非金属两大类。金属不锈钢不意味着对一切液体都是不锈的,它主要用于与其兼容的过程液体、贵重液体、超纯净液体。非金属是专门为腐蚀性应用而研制的。它又分为2种情况。其一是纯塑料泵,用纯聚丙稀或乙烯氟化物热塑铸模。如英国VantonCGM泵流量为136m3/h,扬程84m(温度135℃),电机功率32kW。其二是衬里泵,是目前流行的耐腐蚀泵内衬塑料的一种方法。一般泵体可用可锻铸铁制造,FEP、PP、PFA、PVDF、ETFE无缝衬里。Magnetix新的MTA系列无密封泵与其它衬里泵的关键优势是应用了它的先进PFA氟聚合物衬里,PFA以它独特的广泛的耐化学剂腐蚀的能力,比ETFE,PVDF或其它非金属材料而闻名。采用专利技术:浇铸压膜工艺,联接的PFA衬里厚而均匀,与旋转模铸相竞争。应用于高纯度和高温流体更为理想。ISO泵PTFE衬里最小厚度3mm,用榫槽压入泵壳,泵壳用硼硅玻璃制造。隔离罩是密封的关键部件,它的破裂会导致流体泄漏发生灾难性的危害。单层金属封罩应用范围很广,尽管涡流会产生热量有能量损失,若采用高强度、高电阻材料可以限制到最小损失,如:哈氏合金C-4(2.4610)。由Taiani发明的金属叠层隔离罩取得5国专利,在许多设计中已被应用,它的效率可达99%,传动功率150马力。单层陶瓷ZrO2(氧化锆)隔离罩,耐苛性溶液,酸的腐蚀,具有高硬度和良好的滑动性能,及高的机械强度和弹性(E=2×105N/mm2),已用于工作压力250bar。但陶瓷罩壁厚较大,不能塑性加工。1999年初获得美国专利的IMO泵,新的隔离罩用碳纤维与环氧树脂制造,厚度小于2.8mm,与不锈钢法兰相联。适于操作压力31bar、温度232℃,传动扭矩407Nm,在3600r/min下功率达149kW。双层隔离罩提供了双保险和可供检测的空间。日本IWAKIMDE系列泵双层罩由玻璃纤维增强塑料制造。AnSimag双层环氧树脂隔离罩磁传动泵为造纸厂输送氧化铝,运转2年没有更换任何部件。隔离罩焊接是结构的薄弱点和腐蚀的敏感源,先进的制造方法是塑性成型,如深拉、旋压、延伸旋压。轴与滑动轴承由高耐磨性SiC制造。干运转按惯例是无密封磁力泵的凶兆。精心的流体平衡设计,后部密封圈与叶轮孔联合作用,平衡液体轴向推力减小叶轮的压力。入口调整阀防止低流量时的预旋,减小湍流,保证低流量操作。两个烧结SiC轴承优化设计支承点,轴套中的螺旋槽帮助冲洗和润滑轴径,提供干运转30min的保证,可使操作者有时间调整系统,恢复正常运转,避免灾难性破坏。德国ITTRichter公司的MNKA系列泵的纯SiC轴承,在2900r/min下可以干运转1h。

3.2新技术

以最优的物理尺寸保证经济有效地利用磁体的体积,静磁脱开扭矩与温度的相关性通过有限元计算和广泛的试验。轴向与径向轴承由泵送介质来进行润滑。润滑流道提供必须的流量。新的自动调节轴承可承受大的轴向推力和径向力。具有超群的抗腐蚀和耐磨能力的SiC或碳石墨制造的滑动轴承,它缩装在金属外壳内,保证机械运转的稳定性,即使轴肩破坏,仍保持轴承的可靠性和可维修性。另一技术是流体平衡,使轴承所受的力限制到最小。目前内轴承的寿命可达到10000h。高温问题:KSB热油泵用环形冷却器来包围联轴器室,保持磁体附近的温度在材料最大允许温度之下,尽管介质平均温度是350℃。HMD的涡流型联轴器具有独特的“扭矩圈”设计,扩大温度范围至450℃不需要冷却。专利技术—风机自动冷却:在各种速度范围内磁联轴器可自动冷却,不需要外部冷却系统,仅用环形气室传动子自动完成。完全可靠性:在磁联轴器上装有摩檫圈以保护磁体;为防止干运转,流量传感器可以安装在用户管线上,确定断流或低流;国外机组随机装备数字式功率控制监控器来确定超载条件,泄漏传感器、温度传感器,使用PLC(可编程控制器)实时监控磁传动的工作情况。连续监视外轴承的运转间隙,监视任一球轴泵的磨损,使轴泵在损坏前及时更换。

2.3新结构

几乎所有的磁力传动泵均采用“后拉出”结构。整个联轴器部件、轴承部件分别作为一个单元,拆卸时不必从管路、底坐上拆出泵壳,益于检修服务。例如日本富士山胶片化学公司以前使用双机械密封离心泵,由于化学品的腐蚀磨损,轴封至少一个?????????更换一次。该密封的更换是很昂贵的,通常占泵总价值的25%,更换时间要花费5个小时。改用Global磁传动泵后,运行了2年完全成功。与双机械密封相比,检修周期增加了1倍,装拆一次减少到15min。1997年年内全部输送泵均更换为磁力泵,并将泵的预期寿命(不用任何服务)规定为5年。ALLweiler理智的提出无叶轮轴设计,叶轮安装在SiC轴承中间,标准间隙正在申报专利。风机应用分开式电马达,插入式套筒内轴承,无论是检修马达还是风机轴承均可在30min内完成。零部件大范围的与EN22858/ISO2858、ANSIB73.1、API610、DIN、BS等标准泵互换。平衡按API/ISO实施。

3先进制造技术与管理

为适应全球化竞争与合作,世界泵业都在发展自已的技术优势,扩大产品范围以适应世界大市场的多样性、个性化需求。产品在满足功能要求的同时,毫无疑问应充分满足严格的安全性、可靠性和生态环保要求。先进制造技术是产品先进的主题。磁传动泵的先驱者HMD三年前推出了长远生产方式和完全的研究计划,最后重新设计它的装配设备。投资100万英镑来扩充HMD的产品能力,又花费70万用于新的高速加工系统,购买了6套加工中心。然而不单是用先进的机器来增加产量,重要的是建立挠性加工,减少循环时间。以往扭矩圈要围绕工厂传送540m,在制造链上要花费8~9周时间,今天,制造是家庭式的组织,许多机器均连于公司的CAD/CAM系统,工程师根据用户迅速对标准件做出创造性改革,直接上载到加工中心。同一扭矩圈运行30m,在线上仅需要花2天时间。由于快速制造,材料泵可以很迅速交货,某种情况下少许3天。按他们的话说“竞争优势将使我们代入下世纪,开创更多商机”。[1]先进的产品来自先进的设计与严格的试验,3D设计与模拟,无图纸加工,虚拟制造、快速成形都在进行。高强度合金材料的冶金学试验制作,泵体、叶轮及隔离套受强腐蚀作用确保长寿命:非磨损的SiC轴泵的润滑冷却系统在化学过程工业中进行广泛的试验,包括高的系统压力345bar,自吸和热套设计。每一部件、组件和系统都周密地检查和评定。HMD认为制造与需求的原则是:超前战略性原材料;发展关键的供应关系;通过组织制造循环,减少制造周期;减少排队,加速进程。笔者在网上查询了20几家著名的磁传动公司,发现他们在世界各地均有子公司及销售网。质量设计和制造由全世界技术精湛的泵发行者来决定,才能对市场战略性地迅速作出反应。服务包括解答用户遇到的应用问题,泵的选择,特种泵专门设计,每天24小时为用户技术咨询。21世纪制造技术不但将继续制造常轨条件下运行的机器与设备,而且将制造出极端环境下运行的机械设备。21世纪制造的产品应是符合生态环保,与人友好的绿色产品,磁力传动技术正是适应这一发展态势,让我们借鉴国外先进经验推动这一技术的发展吧!

参考文献

[1]HMDSeamless.PumpManufacture,atMaximumVelocity[J].WorldPumps,1999,(7):33-36.

[2]EquipmentNews[J].WorldPumps,1998(4):36.

[3]AnsimagInc.AcidicPumpagePlaysHavocwithRotaryLobeUnits[J].WorldPumps,1997,(5):26

[4]MichaelSmith.SideChannelPumpSolvesMethanolTransferProblem[J].WedPage,2001.

永磁范文篇6

关键词:永磁传动技术材料结构应用

Abstract:Newdevelopmentonmagneticdrivinginforeigncountryissyntheticallyreviewed.

Applicationsfieldisbecomewideandtechnicalpropertyisimproved;Newtechnique,

technologyandconstructionappear;Magneticdrivepumpsbecomehighefficiency,

rliabilityandlonglifebyusingadvancedmanufacturetechniqueandmanagement.

Keywords:magneticdrive;Mag-drivepumps;newtechnique.

[中图分类号]TM351[文献标识码]B文章编号1561-0330(2003)07-00

1引言

1940年英国人Charles和GeoffreyHwward首次解决了具有危险性介质化工泵的泄漏问题,解决的方法是用磁力驱动泵。在以后30多年里永磁传动技术由于磁性材料的原因进步十分缓慢。1983年高性能钕铁硼(NdFeB)永磁材料的问世,为磁力驱动泵的快速发展提供了关键部件的材料。近年来永磁传动技术已从泵类向其它密封机械扩展,技术上集中于提高设备的可靠性、抗介质腐蚀新材料的研究,流体技术及制造装配的精度。磁力泵代表着一个国家制造技术的水平,近年来工业发达国家的磁力泵在效率、寿命、制造周期、成本、可靠性等方面有了突破性的进展。

永磁传动技术是将原动机的动力通过其轴上的外磁部件传递给工作轴上的内磁部件,内外磁部件由隔离罩分开,从而工作轴无须伸出所要封闭的空间,取消了动密封,实现无密封、零泄漏。永磁传动技术主要应用于化学工业、石油化工、医药、食品工业中的泵和压缩机、搅拌机与阀门等。目前我国流体机械大量使用的传统机械密封在国外的这些部门已逐渐被永磁传动所取代。

2应用领域拓宽、技术性能提高

2.1磁力传动是密封领域最有效最安全的解

永磁传动即永磁联轴器对于需要密封的机械,对有害、有毒、污染、危险、纯净、贵重的产品和生产过程是一最安全解,它的应用范围很宽。石油化工、医药、电影、电镀、核动力等行业中的液体大都具有腐蚀性、易燃、易爆、有毒、贵重,泄漏会带来工作液体的浪费与环境污染;真空、半导体工业要防止外界气体的侵入:饮食、医药要保证介质的纯净卫生。永磁传动技术在这些领域找到了用武之地。英国Howard机械发展有限公司(HMD)从1946年就致力于无密封泵的制造,至今在全世界37个国家已销售近7万台,每年销售额达28百万英镑[1]。美国一家制药厂有上百个装有机械密封的离心泵,处理各种酸类,这些泵由于设计问题常常干运转,仅能使用2~3个月就自行破坏,换用了Ansimag公司生产的K1516系列磁传动泵,自1993年投入运行(每天操作4.8小时每年365天)至1998年还在运行[2]。美国中西部的容器板厂,合成苛性纳是回转叶片泵密封的极大问题,这里的工程师称这些泵是“维护黑夜里的天”安装了Ansimag公司的ETFE衬里无密封磁力泵,运行11个月没有停机[3]。美国一大型化工厂面临着输送甲醇的严重困难。因甲醇易燃,60℃接近沸腾,流量仅7m3/h,压差高达250m。问题的解决靠的是Dickow磁传动多级端吸泵,它的流量是15m3/h,压差400m,确保了甲醇的零泄漏,保证操作人员与工厂的安全,并解决了甲醇中含有气泡输送问题[4]。

2.2磁力泵在技术性能上向微型,大型化发展

为满足国内外市场需要,石油化工公司成套设备向大型化发展,我国必须有一批年产千万吨级的炼油厂、百万吨级的乙烯装置。机械装备要满足重负荷、长周期、低能耗,并符合环保要求。我国在仿制国外产品中发现,制造磁力泵的材质和工艺要求是很高的。即使11~13kW的中小功率泵,其可靠性制造成本也无法让用户接受。对于耐强腐蚀、高压、高温的大功率泵尚属空白。目前磁力泵的发展极限应由HMD公司的产品来描述:流量由1m3/h到681m3/h,压差由10m到500m,温度范围由-100℃到450℃,系统压力从真空到400bar,原动机功率达350kW。微型泵是专门为某些部门研究开发出来的,例如激光器的冷却、分析仪器的供料、化学剂的补充、生物工程、冷却循环,以至于打印机的喷嘴等。齿轮泵与电机一体化封闭联接,适用24V、36V直流电源,速度人工自动控制。最低流量为10ml/min,压差7bar。日本Iwaki公司为电镀、冷却循环用的MD系列微型磁力传动齿轮泵的流量范围是7.5~288L/min,传动功率1/25~1/3马力。

2.3各种类型的泵均可改造为磁力传动泵

离心泵是磁力泵的主导产品,磁传动回转位移泵虽有25年的历史,仅近七八年在设计制造水平以及大扭矩能力方面才有广泛的基础。重点是磁力传动齿轮泵与螺杆泵,最大传动能力达400Nm,转速3500r/min时功率为150kW。地处美国边界犹地州气体动力厂,透平压缩机的润滑泵是常轨的外啮合齿轮泵。油泵因高压差平均每两个月便过度磨损而报废,造成压缩机关闭。1992年改用磁传动三螺杆泵后,一直连续运转,不用任何维护。英国Tuthill成功地应用了它的磁传动齿轮泵为Scottish公司的过程水系统中泵入添加剂,该泵取代了螺杆泵,符合卫生安全条例。

2.4磁力传动压缩机

磁力传动的内轴承位于所密封的空间内,它用密封的介质润滑和冷却。鉴于我国材料制造水平,磁力传动在气体输送机械中尚未应用。加拿大Nova磁有限公司生产的超压风机,在170bar氦气压力下,泄漏率小1cm3/h,轴承寿命超过10000h。另一系列的加压风机,自由排放流量750m3/h,在400m3/h流量时系统压差35MPa,实现了零泄漏。此外,磁传动的特殊性能同样应用于无泄漏的搅拌器、阀门等设备。在冷冻机中的应用还未得到相关信息,笔者为实现将磁力传动应用于冷冻压缩机正在作探索工作,因冷冻剂尤其是氟里昂的外泄会造成严重的环境问题。

3新技术、新工艺、新结构

磁力传动技术并非只是简单的利用磁体的同性相斥、异性相吸作用,它是传动技术、材料技术、制造技术的集成。世界一流的专业生产厂,他们的产品在世界享有声誉,以至于我们无法仿制,其原因就在如此。现在这些“老手”还在进行效率和质量的改进,减少成本,延长两次检修之间的平均时间。

3.1新材料、新工艺

磁性材料的选用各国基本认识统一,NdFeB材料工作温度低于150℃,SmCo材料工作温度低于250℃,对于微型泵可选用钡铁氧体。泵体材料分金属、非金属两大类。金属不锈钢不意味着对一切液体都是不锈的,它主要用于与其兼容的过程液体、贵重液体、超纯净液体。非金属是专门为腐蚀性应用而研制的。它又分为2种情况。其一是纯塑料泵,用纯聚丙稀或乙烯氟化物热塑铸模。如英国VantonCGM泵流量为136m3/h,扬程84m(温度135℃),电机功率32kW。其二是衬里泵,是目前流行的耐腐蚀泵内衬塑料的一种方法。一般泵体可用可锻铸铁制造,FEP、PP、PFA、PVDF、ETFE无缝衬里。Magnetix新的MTA系列无密封泵与其它衬里泵的关键优势是应用了它的先进PFA氟聚合物衬里,PFA以它独特的广泛的耐化学剂腐蚀的能力,比ETFE,PVDF或其它非金属材料而闻名。采用专利技术:浇铸压膜工艺,联接的PFA衬里厚而均匀,与旋转模铸相竞争。应用于高纯度和高温流体更为理想。ISO泵PTFE衬里最小厚度3mm,用榫槽压入泵壳,泵壳用硼硅玻璃制造。隔离罩是密封的关键部件,它的破裂会导致流体泄漏发生灾难性的危害。单层金属封罩应用范围很广,尽管涡流会产生热量有能量损失,若采用高强度、高电阻材料可以限制到最小损失,如:哈氏合金C-4(2.4610)。由Taiani发明的金属叠层隔离罩取得5国专利,在许多设计中已被应用,它的效率可达99%,传动功率150马力。单层陶瓷ZrO2(氧化锆)隔离罩,耐苛性溶液,酸的腐蚀,具有高硬度和良好的滑动性能,及高的机械强度和弹性(E=2×105N/mm2),已用于工作压力250bar。但陶瓷罩壁厚较大,不能塑性加工。1999年初获得美国专利的IMO泵,新的隔离罩用碳纤维与环氧树脂制造,厚度小于2.8mm,与不锈钢法兰相联。适于操作压力31bar、温度232℃,传动扭矩407Nm,在3600r/min下功率达149kW。双层隔离罩提供了双保险和可供检测的空间。日本IWAKIMDE系列泵双层罩由玻璃纤维增强塑料制造。AnSimag双层环氧树脂隔离罩磁传动泵为造纸厂输送氧化铝,运转2年没有更换任何部件。隔离罩焊接是结构的薄弱点和腐蚀的敏感源,先进的制造方法是塑性成型,如深拉、旋压、延伸旋压。轴与滑动轴承由高耐磨性SiC制造。干运转按惯例是无密封磁力泵的凶兆。精心的流体平衡设计,后部密封圈与叶轮孔联合作用,平衡液体轴向推力减小叶轮的压力。入口调整阀防止低流量时的预旋,减小湍流,保证低流量操作。两个烧结SiC轴承优化设计支承点,轴套中的螺旋槽帮助冲洗和润滑轴径,提供干运转30min的保证,可使操作者有时间调整系统,恢复正常运转,避免灾难性破坏。德国ITTRichter公司的MNKA系列泵的纯SiC轴承,在2900r/min下可以干运转1h。

3.2新技术

以最优的物理尺寸保证经济有效地利用磁体的体积,静磁脱开扭矩与温度的相关性通过有限元计算和广泛的试验。轴向与径向轴承由泵送介质来进行润滑。润滑流道提供必须的流量。新的自动调节轴承可承受大的轴向推力和径向力。具有超群的抗腐蚀和耐磨能力的SiC或碳石墨制造的滑动轴承,它缩装在金属外壳内,保证机械运转的稳定性,即使轴肩破坏,仍保持轴承的可靠性和可维修性。另一技术是流体平衡,使轴承所受的力限制到最小。目前内轴承的寿命可达到10000h。高温问题:KSB热油泵用环形冷却器来包围联轴器室,保持磁体附近的温度在材料最大允许温度之下,尽管介质平均温度是350℃。HMD的涡流型联轴器具有独特的“扭矩圈”设计,扩大温度范围至450℃不需要冷却。专利技术—风机自动冷却:在各种速度范围内磁联轴器可自动冷却,不需要外部冷却系统,仅用环形气室传动子自动完成。完全可靠性:在磁联轴器上装有摩檫圈以保护磁体;为防止干运转,流量传感器可以安装在用户管线上,确定断流或低流;国外机组随机装备数字式功率控制监控器来确定超载条件,泄漏传感器、温度传感器,使用PLC(可编程控制器)实时监控磁传动的工作情况。连续监视外轴承的运转间隙,监视任一球轴泵的磨损,使轴泵在损坏前及时更换。

3.3新结构

几乎所有的磁力传动泵均采用“后拉出”结构。整个联轴器部件、轴承部件分别作为一个单元,拆卸时不必从管路、底坐上拆出泵壳,益于检修服务。例如日本富士山胶片化学公司以前使用双机械密封离心泵,由于化学品的腐蚀磨损,轴封至少一个?????????更换一次。该密封的更换是很昂贵的,通常占泵总价值的25%,更换时间要花费5个小时。改用Global磁传动泵后,运行了2年完全成功。与双机械密封相比,检修周期增加了1倍,装拆一次减少到15min。1997年年内全部输送泵均更换为磁力泵,并将泵的预期寿命(不用任何服务)规定为5年。ALLweiler理智的提出无叶轮轴设计,叶轮安装在SiC轴承中间,标准间隙正在申报专利。风机应用分开式电马达,插入式套筒内轴承,无论是检修马达还是风机轴承均可在30min内完成。零部件大范围的与EN22858/ISO2858、ANSIB73.1、API610、DIN、BS等标准泵互换。平衡按API/ISO实施。

4先进制造技术与管理

为适应全球化竞争与合作,世界泵业都在发展自已的技术优势,扩大产品范围以适应世界大市场的多样性、个性化需求。产品在满足功能要求的同时,毫无疑问应充分满足严格的安全性、可靠性和生态环保要求。先进制造技术是产品先进的主题。磁传动泵的先驱者HMD三年前推出了长远生产方式和完全的研究计划,最后重新设计它的装配设备。投资100万英镑来扩充HMD的产品能力,又花费70万用于新的高速加工系统,购买了6套加工中心。然而不单是用先进的机器来增加产量,重要的是建立挠性加工,减少循环时间。以往扭矩圈要围绕工厂传送540m,在制造链上要花费8~9周时间,今天,制造是家庭式的组织,许多机器均连于公司的CAD/CAM系统,工程师根据用户迅速对标准件做出创造性改革,直接上载到加工中心。同一扭矩圈运行30m,在线上仅需要花2天时间。由于快速制造,材料泵可以很迅速交货,某种情况下少许3天。按他们的话说“竞争优势将使我们代入下世纪,开创更多商机”。[1]先进的产品来自先进的设计与严格的试验,3D设计与模拟,无图纸加工,虚拟制造、快速成形都在进行。高强度合金材料的冶金学试验制作,泵体、叶轮及隔离套受强腐蚀作用确保长寿命:非磨损的SiC轴泵的润滑冷却系统在化学过程工业中进行广泛的试验,包括高的系统压力345bar,自吸和热套设计。每一部件、组件和系统都周密地检查和评定。HMD认为制造与需求的原则是:超前战略性原材料;发展关键的供应关系;通过组织制造循环,减少制造周期;减少排队,加速进程。笔者在网上查询了20几家著名的磁传动公司,发现他们在世界各地均有子公司及销售网。质量设计和制造由全世界技术精湛的泵发行者来决定,才能对市场战略性地迅速作出反应。服务包括解答用户遇到的应用问题,泵的选择,特种泵专门设计,每天24小时为用户技术咨询。21世纪制造技术不但将继续制造常轨条件下运行的机器与设备,而且将制造出极端环境下运行的机械设备。21世纪制造的产品应是符合生态环保,与人友好的绿色产品,磁力传动技术正是适应这一发展态势,让我们借鉴国外先进经验推动这一技术的发展吧!

参考文献

[1]HMDSeamless.PumpManufacture,atMaximumVelocity[J].WorldPumps,1999,(7):33-36.

[2]EquipmentNews[J].WorldPumps,1998(4):36.

永磁范文篇7

关键词:断路器永磁机构特性配合

1断路器与机构传动方式配合

目前,国内外生产的永磁机构(双稳态)动铁心行程(即动铁心与磁轭之间气隙)都比较小(通常不大于25mm),远小于常规电磁、弹簧、液压和空压操动机构的行程。因此,目前它还只能配用在触头行程较小的中压真空断路器上。

如果单从满足断路器行程方面要求,可以通过放大传动机构的输出行程,满足大行程断路器要求。但是,目前国内外生产的永磁机构的分、合闸力也较小,通常在2000~4000N,最大也不大于6000N。在将它与断路器配用中,往往只能利用传动机构的行程缩小、作用力放大,而不能利用行程放大、作用力缩小的功能。

12kV真空灭弧室的触头开距一般约为10mm,当触头弹簧直接设在动触杆上,超程约3mm时,真空灭弧室要求行程(触头开距加超程)为13mm左右。如果选用行程为25mm的永磁机构,就需设计中间传动机构使行程匹配,而且在设计传动比时必须考虑行程损失因素。

40.5kV真空灭弧室触头要求行程约25mm(开距约20mm,超程约4.5mm),正好与行程为25mm的永磁机构相匹配,可采用操动机构与真空灭弧室动触杆同轴连接的传动方式。这样不仅可以减少行程损失,而且有利于抑制合闸弹跳。

2永磁机构分、合闸状态保持力的选择

永磁机构结构简单,动作可靠性高,无需合分闸位置机械保持和脱机装置,它是由永久磁铁产生的吸力使断路器保持在分、合闸位置[1]。

真空断路器要求一定的触头接触压力,因此,永磁机构的吸力不仅要能克服触头弹簧的反作用力和其他反力,而且还必须具有足够的合闸位置有效保持力,防止受到外界可能因素作用下(机械震动、电动力等)出现自动误分闸。该保持力的大小不仅决定了断路器合闸保持性能,而且还决定了分闸功及分闸速度等重要参数。

根据试验得出合闸有效保持力:当开断电流为20kA及以下者,宜选择在500~700N;开断电流为31.5kA及以上者,宜选择在700~1000N。

因为双线圈永磁机构不需要装设全行程的分闸弹簧,操动机构只需要不太大的保持力就可使断路器可靠地保持在分闸状态。考虑永磁机构必须有足够大的合闸功才能保证断路器具有足够的关合能力。所以,永磁机构的分闸保持力也不能太小。根据试验得出永磁机构的分闸有效保持力宜选择在2000~3000N。

永磁机构的永久磁铁回路通常是按吸力要求最大的一侧(合闸侧)设计的,而另一侧必须采取减小其吸力的措施,在动铁心与磁轭吸合面之间加隔磁片及减小其有效吸合面积;在分闸侧装设短程弹簧抵消一部分分闸保持力,才能同时满足断路器分、合闸的特性要求。

3断路器与永磁机构分、合闸功的选配

配用永磁机构的真空断路器所需要的合闸功如图1中的oabcde阴影部分面积。从合闸起始位置至触头刚闭合位置所需要的合闸力较小,一旦触头弹簧开始压缩,所需要的合闸力突然增大。abcd是断路器需要的合闸力特性。

它所输出的合闸功如图1中的ofge阴影部分面积;曲线A为机构永久磁铁产生的合闸力,B为合闸电磁铁产生的合闸力,C为A和B两方面力合成后的总合闸力输出特性。

真空断路器与永磁机构两者理想的合闸配合,不仅要求C始终高于abcd曲线,而且还要求ofge的面积适当大于oabcde的面积。

配用永磁机构的真空断路器所需要的分闸功为图2中oabc阴影部分的面积,它主要由断路器可动部分质量和真空灭弧室触头额定反力所构成,呈均匀上升分闸力曲线,如图2中的ab曲线。释放出的分闸功如图2中的ofgh的阴影部分面积。

永磁机构分闸操作时输出的分闸功如图2中的odec阴影部分面积。曲线A为触头弹簧产生的分闸力,曲线B为操动机构永久磁铁产生的分闸力,曲线C为分闸电磁铁产生的分闸力,D是A、B、C合成后的总分闸力输出特性曲线。

真空断路器与永磁机构两者理想的分闸配合,不仅要求曲线D能够始终高于曲线ab,使断路器能够完成分闸操作,而且还要求odec面积适当大于oabc面积。

4如何获得理想的分、合闸速度特性

永磁机构驱动真空断路器进行分、合闸操作的工作原理如图3所示。分闸或者合闸线圈从a点开始通电,线圈中电流经激磁时间t上升到最大值,b点为操动机构动铁心开始运动,驱动断路器分闸或者合闸,线圈中电流下降到c点,断路器分闸或者合闸终了,线圈中电流又开始上升,直至电源被切断,断路器完成分闸或者合闸操作。

试验表明,当操动机构的分闸或者合闸电磁铁回路结构、尺寸和形状,磁回路工作气隙,线圈的安匝数确定后,电流上升陡度已确定,电流i值就取决于激磁时间t的长短,激磁时间愈长,电流愈大,操动机构输出的分闸或者合闸功就愈大,断路器的分闸或者合闸速度也愈快,反之亦然。同时,断路器处于合闸或分闸状态时永磁机构必须提供合适的有效保持力。在通常情况下,有效保持力愈大,激磁时间愈长,电流也愈大。

由于在分闸静态位置的有效保持力总是要比在合闸静态位置的有效保持力大得多(因为触头弹簧压力抵消了大部分合闸侧自保持力),如果不采取措施,断路器的合闸速度会偏大。

根据实际工作经验,获得理想的分、合闸速度特性(不仅分、合闸速度在规定值,而且分闸速度不会出现明显的马鞍形)具有很大难度。采取措施后才能获得相对理想的分、合闸速度特性(分闸速度仍有点呈马鞍形)。

提高永磁操动机构的分闸输出功是一个难以解决的问题,目前也只有将额定短路开断电流较大的真空断路器,每相配一台操动机构,解决提高永磁机构分闸输出功而不使外形尺寸增大的难题,但这毫无疑问使得断路器结构复杂、调试困难和产品成本增加。

断路器传动部件(包括传动杆、触头弹簧装配、导电夹、真空灭弧室可动部分等)的质量大小,对断路器分、合闸速度都有不同程度影响,在分、合闸操作过程中可动部件的惯性明显地起到了阻止运动的作用,即不管对分闸还是对合闸都起负作用。因此,在设计传动部件时应尽量优化结构和减轻部件质量。

电源电压的降低对断路器的分、合闸速度影响远小于常规电磁操动机构,这是由于永磁机构在操作过程中,当电流未上升到一定值,电磁力尚未克服永久磁铁产生的有效保持力时,操动机构的动铁心根本不会运动。因此,电源电压虽然降低了,但只会使激磁时间延长,而不会使电流明显减小,操动机构输出的分闸或者合闸功不会明显减小。

例如,对某型真空断路器进行低电压操作试验,当电源电压降低至额定电压的80%时,断路器速度下降小于10%,电源电压降低至额定电压65%时,断路器速度下降小于20%。

分闸速度出现严重马鞍形,除了前述原因外,还与断路器不装设全行程的分闸弹簧有关。断路器在分闸过程中,当触头弹簧释放结束后,操动机构的动铁心又尚未越过中间位置,永久磁铁回路的吸力仍是指向合闸方向,阻止铁心分闸运动,此时分闸速度就会明显下降;当动铁心越过中间位置,磁铁吸力指向分闸方向,使铁心加速分闸,分闸速度上升。

图4是当ZW□-40.5/2000-31.5断路器的触头弹簧超程调整在3mm(弹簧终压力为3200N)时测得的分闸速度特性。尽管断路器全开距内平均速度符合技术条件要求,但在6~9mm行程段(相当于操动机构可动铁心行程处在9~12mm行程段)内速度明显下降,从10mm开始速度明显上升(相当于操动机构可动铁心行程13mm),分闸速度呈现严重的马鞍形,显然这对断路器开断性能不利。

图5是当ZW□-40.5/2000-3.15断路器的触头弹簧超程调整到4.5mm时(弹簧的终压力仍为3200N)的分闸速度特性,分闸速度的马鞍形明显减小,说明在一定条件下适当增大触头弹簧超程可以有效地调整分闸速度特性。

当触头弹簧超程为3mm与4.5mm,它们对分闸所做的功显然不一样,后者所做的功要比前者所做的功大40%,使运动部分获得更高的运动能量,正好使断路器在分闸过程6~9mm开距段的分闸功不足得到了弥补,速度不再明显下降。但必须指出,断路器的触头弹簧超程也不能设计太大,否则永磁操动机构输出的行程就满足不了真空断路器触头开距的要求。原则上超程占到操动机构动铁心行程的20%左右为宜,当铁心行程为25mm,并采取直动式传动触头,超程在4.5±0.5mm为好。

试验结果说明,适当增大超程不仅可以减小断路器在分闸过程中速度的下降幅度,而且有利于减小合闸冲击力。

5真空断路器分、合闸时间的确定

配用永磁机构的真空断路器分闸时间通常可达到30ms(激磁时间25ms加触头超程运动时间5ms)左右,从12~40.5kV配电网络要求出发,无需断路器具有这么短的分闸时间,通常具有50ms分闸时间就足够了。

当断路器分闸时间偏短时,很难在断路器或操动机构上采取延长分闸时间的措施,通常只有在分闸操作回路出口处增装延时继电器,使断路器分闸时间延长到50ms左右,断路器的合闸时间通常在40~45ms(激磁时间30~35ms加触头开距运动时间15~20ms)。12~40.5kV中压断路器具有这么短的合闸时间也是少见的。合闸时间短一些对断路器和电力系统都没有什么负面作用,无需采取措施将其延长。

电源电压的降低对断路器的分、合闸时间影响很大,因为电源电压低,激磁时间就长。例如,

ZW□-12/630-20真空断路器,额定电压操作时分、合闸时间分别为30ms和48ms;当分闸电压为额定电压的65%时,分闸时间增长到40ms;当合闸电压为额定电压80%时,合闸时间增长到64ms。因此,在测试断路器分、合闸时间时必须采用额定电压。

6断路器的分、合闸缓冲性能

由于分、合闸操作过程中末速度都比较大(参见图4和图5),机械冲击力很大,对断路器的机械寿命极为不利。

(1)分闸缓冲装置最好是直接设置在动铁心顶杆与基座箱之间,不仅结构简单、而且缓冲效果好。缓冲装置可采用碟形弹簧组成,操动机构处在分闸静态位置,碟形弹簧压缩约1mm,终压力可选择在800~1000N。碟形弹簧的终压力反作用到动铁心上,一方面使操动机构分闸保持力减小,另一方面在分闸接近终了位置吸收剩余动能,起到缓冲作用。

(2)真空断路器的触头弹簧在合闸过程中可以起到缓冲作用,只要触头弹簧参数设计合理,无需另外装设合闸缓冲装置。

永磁范文篇8

1中国磁体产业的发展历程

目前,全球的经济已进入了一个信息时代,作为一种功能材料,磁性材料所占的地位越来越重要。当前主要的商品磁体共有4类:20世纪30年代开发的铝-镍-钴永磁(AlNiCo);50年代初期开发的铁氧体磁体;60年代末开发的钐-钴磁体(Sm-Co),包括第一代稀土永磁-SmCo5和第二代稀土永磁-Sm2Co17;80年代初开发的稀土永磁钕铁硼(Nd-Fe-B)。而稀土永磁,特别是钕铁硼是磁性材料里最重要的一部分,在永磁材料中发展最快,平均以每年10%的速度增长。中国磁体产业在中国的出现远较西方发达国家晚,起始期是1969年到1987年之间。因为当时的稀土永磁钐钴磁体的高成本、国内市场的需求量少,所以到八十年代初还没有形成自己的磁体工业。1987~1996的十年是中国磁体产业开始发展的第一阶段,其特点是起点低:由于投资小,设备简陋,生产设备基本完全是国产的,经营理念落后,仍局限于小生产的模式。

1997~2002的五年是中国磁体产业发展的第二阶段,其特点是起点远高于前一阶段:投资强度大,引进一部分国外的先进技术设备,能够按先进的工艺路线组织生产,产品质量一般属中低档。2003年起,中国磁体产业的发展将进入第三阶段。企业建立的特点将是“三高”,即高起点、高投入、高回报:1)产品瞄准特定用途所需的高档磁体;投资规模巨大,引进整条先进生产线;2)按现代化管理的理念,组织集约式分段联营的大生产:磁体生产分为两段—母合金/粉料的生产和磁体制备,投资显著降低,效益则大为提高;3)按资本运作的规律运营,从而保证磁体产业较高的回报率。特别是有可能从国外引进最先进的或采用国产先进生产线,生产高档的磁体产品。

进入21世纪,发达国家的磁体生产由于成本过高,已难以为继,世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移,中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企业看好中国,如日本的TDK、FDK、EPSON、日立金属、住友特殊等,韩国的梨树、三和、磁化等,欧洲的PHILIPS、德国的VAC、EPCOS,美国的ARNORD、MAGNEQUENCH已经转移到中国。世界磁性材料生产向中国转移,增强了中国磁性材料工业的整体实力,提高生产技术,加速了中国成为世界磁性材料生产基地和销售市场的建设。

2.中国稀土永磁――钕铁硼的发展

某个国家或地区磁体产量约占全球总产量的一半时,即成为“全球磁体产业的中心”。二次世界大战前的欧洲,二次大战后的美国,70年代以后的日本均堪称当时“全球磁体产业的中心”。新世纪伊始,“全球磁体产业的中心”已转到中国。据统计,直到1999年,铁氧体磁体的产值始终占全球磁体总值的一半以上,堪称磁体市场的主题。2000年稀土磁体(NdFeB+SmCo)产值首次超过了铁氧体的,此趋势与日俱增。换言之,稀土磁体在21世纪将唱主角。代表当今磁体最高性能的NdFeB稀土永磁的80年代初问世时,正好赶上计算机产业的微型化,故该磁体立即成为制造诸如磁盘驱动器等计算机外设的关键材料。NdFeB更广泛用于各类音响/影像等消费电子器件中,90年代以来在全球迅速普及的移动通讯设备—手机也离不开NdFeB的重要贡献。

钕铁硼专利[1]

钕铁硼硬磁制造方法分为烧结和粘结两种,专利所有者分别为住友特殊金属株式会社(日本)和麦格昆磁(MQ)公司(美国)。同时MQI公司又是全球唯一的粘结钕铁硼原材料(磁粉)供应商。其在欧洲和日本的成分专利和生产制造工艺专利均已经失效,美国的专利在06年和07年分别失效。在中国制造、销售和使用钕铁硼磁体并不涉及任何专利问题,但是其产品不能出口到专利覆盖区,否则构成侵权。中国拥有住友与MQI覆盖全球的专利许可的烧结NdFeB磁体企业共五家:三环新材料高技术公司(三环),于1993年5月取得专利许可;北京京磁公司(BJMT),于2000年3月取得专利许可;银纳金科磁技术公司(THINOVA),于2000年9月取得专利许可;宁波韵升磁公司(韵升),于2001年3月取得专利许可;安泰科技股份有限公司(AT&M),于2003年3月继承了台湾海恩金属公司2000年5月取得的专利许可。这五家公司的烧结NdFeB磁体的生产能力将近10,000吨/年,五家公司中的三家是上市公司,即安泰科技、三环与韵升。

烧结钕铁硼

图1是全球及中国、日本、美国、欧洲烧结NdFeB磁体的总产量,其中2004年中国生产烧结NdFeB磁体27,510吨,毛坯46,1500吨。与2003年相比产量增长49%。而产量与产值存在的巨大差距正是中国稀土磁体产业面临的主要问题。改进产品性能,提高产品档次是解决此矛盾的唯一出路,就是说,要尽快消除存在于中国磁体产业与西方国家之间的技术差距[2]。

烧结NdFeB磁体在中国的用途可分为三类:

1.高技术领域的应用,诸如MRI,VCM,CD传感器,CD-ROM,DVD-ROM,手机,电池驱动工具,EB,EAV,EV。

2.传统用途,诸如扬声器,耳机,话筒等音响器件,磁选机/磁分离器,各类磁化器包括民用水脱垢器,油田用的脱腊器,酒厂用的陈化器等。

3.低档用途,诸如慈溪等地生产的磁性纽扣。图2是2003年中国烧结NdFeB磁体的用途分布情况。

中国烧结钕铁硼产地遍及11个省和京津地区(见图3)。浙江省的烧结NdFeB磁体生产发展最快,其产量占全国总量的47.1%。山西地区由于得天独厚的自然和低成本条件,目前已与沪杭地区、京津地区形成了中国三角鼎立的稀土永磁产业格局。山西烧结NdFeB磁体生产占全国产量的21.7%。京津地区的产量居第三位,占全国的11.7%。其余总量19.5%则散布在华东、华北、华中和西北等苏、冀、内蒙、鲁、豫、川、陕、甘、宁九省以及东北地区。众所周知,NdFeB对环境(温度、湿度)极为敏感,浙江产量虽大,但品质不高。一般而言,气候干燥的山西、甘肃、宁夏等地,用同样工艺设备生产磁体,其性能则优于南方的。当然,关键仍在于采用专门针对NdFeB的设备并按先进工艺进行磁体生产,才能稳定地批量生产高牌号磁体。濒临渤海的烟台首钢磁材公司,它引进先进设备大批量生产顶级烧结NdFeB磁体,就是一例。

2004年国内烧结钕铁硼行业热情空前高涨,新增生产能力大幅提高,中科三环公司通过长期努力,第一次进入到为日本、欧洲等发达国家磁材企业所垄断的钕铁硼高端应用领域――计算机硬盘驱动器音圈电机(VCM)应用市场;在另外的一个高端应用领域――汽车应用领域方面,中科三环的钕铁硼磁体也成功应用在点火线圈、电动助力转向、气囊传感器等汽车零部件中,同时还进入了核磁共振成像仪领域。对于上述几个稀土永磁高端应用市场的进入,标志着中国的稀土永磁产品结束了大部分只局限于中低端应用市场的不利局面,真正开始与日、欧发达国家磁材巨头争夺高端应用市场。

粘结钕铁硼

在激烈的市场竞争中,在粘结钕铁硼方面,美国和欧洲的生产企业基本退出了该行业,到2003年只剩下一两家生产粘结NdFeB的制造厂了,2004年美国和西欧的永磁材料产量只占全球的10%之内。因此在该行业中,全球的生产能力大部分集中在日本企业[3]。其中有代表性的两家企业,一家是精工爱普生,他们的磁材生产已经全部转到中国上海爱普生磁性器材有限公司了;另一家大的粘结磁体企业-日本大同公司。在计算机硬盘驱动器(HDD)的主轴电机应用方面,大同和上海爱普生两家企业就占据了整个市场份额的90%以上。2002年底,中科三环参股了上海爱普生磁性器件有限公司,2004年3月进一步扩大股权,目前中科三环已持有该公司的70%股权,成为其第一大股东。安泰科技2003年3月收购了海恩公司,其深圳的爱恩美格也是一个技术水平很高的粘结磁体工厂,加上国内成长起来的成都银河,粘结磁体企业除日本的大同外,其余产能基本分布在中国。

图4是日本粘结协会统计的有关资料,从图中可以看到这种优势。从2001年开始,中国粘结钕铁硼的优势逐渐显露出来,2002年后中国远远超过了日本,处于了第一位。粘结钕铁硼磁体1996年全球产量为1320顿,中国的产量仅为50吨;2000年全球粘结钕铁硼产量达到3550吨,中国的产量为620吨,虽然占世界总产量的比例仅为20%,但年平均增长率去达到了60%,有了长足的发展。据最新统计,2004年中国粘结钕铁硼磁体产量达到了1350吨。

尽管中国已经是生成粘结钕铁硼永磁的第一大国,但只是占原材料和人工成本的优势,由于设备、生产技术以及管理能力有限,只能生产一些中低档的产品,像HDD这类高档和高利润产品仍由日本企业掌控,所以在中国出现生产量增加很快,产值特别是利润的增长却不成比例。粘结钕铁硼磁体产业在我国的规模还小,还有很大的发展空间。估计年递增速率在20%以上。到2005年,我国粘结钕铁硼磁体年产量将达到2000吨左右。全球对粘结稀土永磁需求的增长幅度不是很大,其主要原因是由于粘结钕铁硼永磁的主题市场是IT行业密切相关的各种微型马达,IT行业的不景气直接影响对粘结钕铁硼永磁的需求[3]。

3中国新型稀土永磁材料的研究开发现状[4]

在新型稀土永磁材料研究方面,我国科学家无时不出现于国际前沿。在ThMn12结构金属间化合物研究方面,我国是最早开展这方面研究的国家之一,在结构与磁性,超精细相互化合物方面,我国最早报道了RF11TiNy的研究成果,开辟了ThMn12结构间隙化合物研究领域;在Nd3(Fe,Ti)29新相研究方面,我国科学家首先发现了Sm3(Fe,Ti)29单相化合物及其氮化物,并研究了它的磁性。近年来,利用快淬工艺制备各向异性稀土永磁材料方面做了一些探索。最近,中国科学院物理所利用快淬工艺成功的合成出具有高磁能积的磁各向异性Sm-Co稀土永磁材料,其室温磁性能可达18.2MGOe,剩磁比为0.9,并且通过球磨后制备的粘结磁体仍旧保持各向异性,具有高的磁能积。同时发现碳元素能够控制易磁化轴在快淬带中的织构方向并细化晶粒可进一步提高其硬磁性能。

北京大学,研制成功了具有自主知识产权的ThMn12结构氮化物稀土永磁材料[5]。目前,已开发出磁能积为15~20MGOe左右的R(Fe,M)12Ny(R=Pr,Nd;M=Mo,Ti,V)间隙化合物稀土永磁材料,已建成年生产能力100吨的中试生产线,进行产业化推广[6]。2004年10月,深圳北大双极高科技股份有限公司与深圳中核集团公司签约,合作建立新型稀土永磁材料基地,将根据市场发展需要,拟在深圳建设年产1000吨钕铁氮磁粉的产业化示范生产线。此签约项目涉及3.5亿元的巨大数额。该磁粉在质量上和性能上居世界领先地位,这项成果是把基础研究成果转化为现实生产力的成功典范。目前,国内外一些知名企业正在利用钕铁氮制造磁体产品。该项目得到了国家发改委、科技部、教育部和北京市科委的立项支持。

钢铁研究总院,开展了高使用温度稀土永磁材料的制作技术和工艺的研究,进一步研究不同材料的阶段性热处理退火工艺、胞相和胞状结构与温度磁性能的关系。获得Sm2Co17高温磁体的性能450℃时(BH)max≥9MGOe,Hic≥7.9kOe。

上海大学材料研究所申请并承担各向异性钕铁硼磁体的国家自然基金、上海科委和教委纳米专项等多项课题,进行粘结各向异性钕铁氮复合磁体研究开发。北京科技大学利用HDDR(hydrogendisproportionationdesorptionrecombination)工艺也进行了开发各向异性钕铁硼粘结磁体的研究。

近来有一些国外磁体专用设备厂家联合推出,按最佳工艺路线配套的一条全封闭、全自动化的完整生产线:原料从生产线的一端投入,在另一端出来的已是磁体最终产品,包括磁体的涂层。设备厂商能保证磁体产品极低的氧含量(O2≤1000ppm)和极高的磁能积((BH)max=52MGOe))。据了解,如此先进而完备的生产线在西方国家尚不存在。更为重要的是,此生产线的报价远低于单机报价的总和!报价不仅包括设备硬件,也包括技术软件。换言之,设备厂家不仅提供成套设备,更保证用户能生产出最高牌号的稀土磁体!

值得一提的是,国内磁体专家有感于国内生产设备与国外的差距,经数年的潜心钻研与实践,终于在2003年中研制出一整套具有中国特色的烧结NdFeB磁体生产线,并付诸实施。用它可稳定生产高挡NdFeB磁体,整条年产300吨烧结NdFeB磁体生产线的价格仅是国外相应设备的1/4~1/6。此生产线的涂层完全摈弃了导致磁体氢化的电镀,而采用无污染的Dacro技术,耐蚀性良好,成本低廉。近年来,我国的稀土永磁的生产装备也有了长足的发展。特别是在满足一些新的生产工艺方面的装备有了突破。例如国产速凝薄片炉和氢破碎炉已在一些磁体生产厂使用。一些国外发达国家的永磁设备制造商也瞄准了中国这块宝地,纷纷在中国设立生产基地,同样给我国的永磁设备制造商带来了机遇和挑战。2004年9月,沈阳中北真空技术产业开发区兴建国内先进的真空炉生产基地,引进世界最先进的液晶显示、等离子真空热处理技术,这必将对我国烧结钕铁硼的生产技术水平的提高产生积极的影响。

4中国磁体产业发展思路和前景预测

跨入21世纪,中国的磁性材料产业得到了进一步发展,年增长超过20%[7]。初步统计,2004年中国烧结铁氧体[8]达到350,000吨(占全球总量的51%),粘结铁氧体50,000吨(占全球总量的32%);烧结钕铁硼永磁[9]达到27,510吨(占全球总量的81%),粘结钕铁硼永磁[10]达到1350吨(占全球总量的35%);铸造磁体3,500吨(占全球总量的56%)[11]。世界磁性材料生产向中国转移,增强了中国磁性材料工业的整体实力,提高了生产技术,加速了中国成为世界磁性材料生产基地和销售市场的建设。

稀土永磁的发展和前景

作为朝阳产业,稀土永磁产业是磁性材料产业的重中之重,其新的应用成长点在不断涌现,特别是信息产业为代表的知识经济的发展,给稀土永磁等功能材料不断带来新的用途。除了在计算机、打印机、移动电话、家用电器、医疗设备等方面的广泛应用外,汽车中的发电机、电动机和音响系统的应用已经开始,这将极大的带动钕铁硼产业的发展。由于我国丰富的稀土资源,较低的人工成本和广阔的市场,从而在未来的五年至十年内,国外的钕铁硼制造业继续逐步向中国转移的态势势不可挡,中国必将吸引大量国外先进的钕铁硼永磁材料制造商,比如美、日、欧等国家、地区的企业进入,一方面会对中国稀土永磁企业带来挑战,另一方面也会将先进的技术、管理经验带入中国,从而进一步推动中国稀土永磁产业的发展。“十五”期间,我国钕铁硼磁体的总产量超过了5万吨,烧结钕铁硼磁体产业会保持继续增长的势头,年增长率仍会保持在20~30%以上,粘结钕铁硼磁体产业在我国的规模还小,还有很大的发展空间。预计到2005年,我国烧结钕铁硼磁体年产量将达到3万吨左右,粘结钕铁硼磁体年产量将达到2000吨左右。预计到2010年,我国烧结钕铁硼磁体产量将达到7万吨,占全球产量的75%;粘结钕铁硼磁体产量将达到1万吨,占全球产量的50%。中国磁性材料行业的大发展“十一五”时期,是中国磁性材料工业大发展时期,世界磁性材料产业中心已经转移到中国[12]。

(1)家电领域。中国电视行业预测到2010年,中国彩电总量达到1亿台,占世界产量的63%。据此估计,全球需要软磁铁氧体6万吨,永磁铁氧体8万吨。

(2)信息化领域。电脑的普及带动了相关外置设备的发展,尤其是硬盘驱动器(HDD),预计到2010年全球产量超过5亿只;DVD、DVD-ROM和刻录机,到2010年全球的产量超过10亿。这是钕铁硼磁体应用的大市场,全球需要量在2万吨。

(3)汽车领域。汽车已经成为中国国民经济发展的第五大支柱工业,到2010年,中国的汽车产量达到1000万辆,如每辆汽车用电机数在30只,扬声器在5只,将需要永磁体10万余吨。由于能源的紧张和环保要求,电动汽车的开发在加速,预测到2010年全球产量在350万辆,需要钕铁硼磁体4200吨。

(4)其他配套领域。由于世界各类磁体配套件市场向中国转移,例如电动自行车的需求量越来越大。据中国助力车专业委员会不完全统计,2004年中国电动自行车产量约达500万辆。以每辆电动自行车平均需要0.3公斤烧结钕铁硼计算,需用磁体1500吨(折合毛坯近2500吨);由于国外劳动力成本等因素,加上中国磁体价廉物美,一些涉及劳动密集型的行业,如电子变压器、电机、电感、电声,均转移到中国或第三世界国家,同时磁体的销售市场也在中国。

结语

中国磁性材料行业要从大国向强国转变,就要加速行业内的规模经济建设,发展强强联合,要有若干个年销售收入达到100亿的企业。中国企业必须要走出国门,收购或合资国外企业,建立跨国公司,树立国际名牌。中国企业必须投入应用开发领域,配合整机开发磁性材料配套部件和组件,到2010年全行业争取达到产值400亿人民币.

我国的磁性材料产业需要通过技术创新,继续加强稀土永磁材料的探索、加强高档稀土永磁材料的开发,使我国稀土永磁材料能保持持续发展。从整体上看中国磁性材料技术水平接近国际水平,但没有自已的知识产权和创新的产品。重点扶植中国专利产品,如钕铁氮磁体,但必须要全行业和相关的配套行业一起合作。同时还有产业的结构调整,中国的磁性材料企业一定要有自己特色的产品,在某一方面(价格、质量、市场占有率)领先全行业,使国内外其他企业无法竞争。中国的磁性材料产品特点要低价优质,才能参于国际竞争。我国的磁性材料企业,加强自身的整合,不断提高管理和技术水平,通过与国外先进磁性材料企业加强合作,互助互利,使磁性材料产业更好的扎根于中国,使中国的磁性材料产业更好的服务于全球。

参考文献:

[1]罗阳,围绕NdFeB磁材的专利态势分析,新世纪NdFeB磁体的发展,北京2002.4p80~88

[2]罗阳,21世纪中国磁体产业展望,中国磁性材料产业中长期发展战略研讨会,上海2004.11p1~41[3]蒋龙,粘结NdFeB永磁产业及安泰科技的战略,2004年中国稀土永磁材料论坛,p24~30

[4]王震西,胡伯平,稀土永磁的产业现状及应用,2004年中国稀土永磁材料论坛,北京2004.11p1~7[5]杨应昌,开发中的新型永磁材料:稀土-铁-氮间隙型化合物,中国稀土学报,1994(12)p513~519[6]喻晓军,王冬玲等,稀土永磁材料的技术发展近况,2004年中国稀土永磁材料论坛,北京2004.11p42~48

[7]十一五”磁性材料行业发展规划纲要,中国磁材商情网,

[8]TerryK.Clagett,Proc.of2004BMSyMPOSIUM(Tokyo,Dec.3,2004)

[9]罗阳,2004中国国际新材料产业研讨会(Sept.23.2004北京),磁性材料专业论坛文集,p.64~80.

永磁范文篇9

一是:保证实验站安全可靠的运行,完善了实验操作及工装,扩展了实验站的功能,培养了接班人。做了一些研究性实验。

实验站存在很多问题,这是大家共知的,我的大部分工作就是如何解决主要问题,忽略哪些次要问题,使实验数据相对准确的前提下完成各种实验,在大量的实验过程中摸索总结如何调试测量系统精度,怎样筛选实验数据的真伪,拿堵转实验为例,用不用连接传感器堵转,什么电压下堵转,怎样看堵转数据的准确性,等等。这都是都要求操作人员深入了解实验系统各个设备的原理,现在可以说可以复制一个实验站了。

搞清楚各个实验界面之间的直接联系和间接联系,有些实验不能在实验界面下完成,怎样手动完成,比如高压电机启动,直流电阻的测量。实验工装的安装怎样更简洁,可靠,编码器的固定和拆卸,这个得重点强调,因为很多人都搞过,实践证明我们现在搞的最耐用,稳定可靠。

就实验电机而言现试验站可以做,永磁电机对托永磁电机,永磁电机对托异步电机,异步电机对托异步电机,异步电机对托永磁电机,以上对拖实验陪试和被试电机可以在一定的电压等级,功率等级变换。后3种都是我们长期实验过程中总结扩展的。

潘工,现在可以独立做实验了,通过我出差时就可以看出,一些常见的问题,也能调好。

在现有实验设备基础上,不同电压下工频直起永磁电机启动电流波形,永磁电机的反电动势波形,高压变频永磁电机启动波形(低压侧)。市场常用的软起动器启动原理、节电器的原理。

二是:测量电机现场数据,先后去过去,河北陶瓷厂,天津荣钢,长庆油田,延长油田,上海远东印务,长丰县各个砖瓦厂等。

现场的情况有时比较繁琐,有很多未知的问题,都能够发现问题并独立解决。力求把现场使用工况搞的一清二楚。对比现场情况搞清楚了异步电机和永磁电机优缺点,永磁电机节电为什么节电,都节在什么地方。通用变频器是不适合永磁电机,变频器节能改造和永磁电机节能改造的异同,变频器的针对永磁电机的控制策略等。

其它:车间的电气设备也经常维护,尤其是电机实验设备像电机匝间实验仪和耐压实验仪出现问题时,都找我。其它床子的电气问题我经常过问,并提出我发现的问题怎样修复。

最后:我是一名技术人员,在专业知识上,毫不含糊。但是我也有一些问题,对一些事情太较真儿,导致同事关系有点僵。以后工作中领导该批评就批评。

永磁范文篇10

1中国磁体产业的发展历程

目前,全球的经济已进入了一个信息时代,作为一种功能材料,磁性材料所占的地位越来越重要。当前主要的商品磁体共有4类:20世纪30年代开发的铝-镍-钴永磁(AlNiCo);50年代初期开发的铁氧体磁体;60年代末开发的钐-钴磁体(Sm-Co),包括第一代稀土永磁-SmCo5和第二代稀土永磁-Sm2Co17;80年代初开发的稀土永磁钕铁硼(Nd-Fe-B)。而稀土永磁,特别是钕铁硼是磁性材料里最重要的一部分,在永磁材料中发展最快,平均以每年10%的速度增长。中国磁体产业在中国的出现远较西方发达国家晚,起始期是1969年到1987年之间。因为当时的稀土永磁钐钴磁体的高成本、国内市场的需求量少,所以到八十年代初还没有形成自己的磁体工业。1987~1996的十年是中国磁体产业开始发展的第一阶段,其特点是起点低:由于投资小,设备简陋,生产设备基本完全是国产的,经营理念落后,仍局限于小生产的模式。

1997~2002的五年是中国磁体产业发展的第二阶段,其特点是起点远高于前一阶段:投资强度大,引进一部分国外的先进技术设备,能够按先进的工艺路线组织生产,产品质量一般属中低档。2003年起,中国磁体产业的发展将进入第三阶段。企业建立的特点将是“三高”,即高起点、高投入、高回报:1)产品瞄准特定用途所需的高档磁体;投资规模巨大,引进整条先进生产线;2)按现代化管理的理念,组织集约式分段联营的大生产:磁体生产分为两段—母合金/粉料的生产和磁体制备,投资显著降低,效益则大为提高;3)按资本运作的规律运营,从而保证磁体产业较高的回报率。特别是有可能从国外引进最先进的或采用国产先进生产线,生产高档的磁体产品。

进入21世纪,发达国家的磁体生产由于成本过高,已难以为继,世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移,中国作为首选的国家。世界一些著名的磁性材料制造企业看好中国,如日本的TDK、FDK、EPSON、日立金属、住友特殊等,韩国的梨树、三和、磁化等,欧洲的PHILIPS、德国的VAC、EPCOS,美国的ARNORD、MAGNEQUENCH已经转移到中国。世界磁性材料生产向中国转移,增强了中国磁性材料工业的整体实力,提高生产技术,加速了中国成为世界磁性材料生产基地和销售市场的建设。

2.中国稀土永磁――钕铁硼的发展

某个国家或地区磁体产量约占全球总产量的一半时,即成为“全球磁体产业的中心”。二次世界大战前的欧洲,二次大战后的美国,70年代以后的日本均堪称当时“全球磁体产业的中心”。新世纪伊始,“全球磁体产业的中心”已转到中国。据统计,直到1999年,铁氧体磁体的产值始终占全球磁体总值的一半以上,堪称磁体市场的主题。2000年稀土磁体(NdFeB+SmCo)产值首次超过了铁氧体的,此趋势与日俱增。换言之,稀土磁体在21世纪将唱主角。代表当今磁体最高性能的NdFeB稀土永磁的80年代初问世时,正好赶上计算机产业的微型化,故该磁体立即成为制造诸如磁盘驱动器等计算机外设的关键材料。NdFeB更广泛用于各类音响/影像等消费电子器件中,90年代以来在全球迅速普及的移动通讯设备—手机也离不开NdFeB的重要贡献。

钕铁硼专利[1]

钕铁硼硬磁制造方法分为烧结和粘结两种,专利所有者分别为住友特殊金属株式会社(日本)和麦格昆磁(MQ)公司(美国)。同时MQI公司又是全球唯一的粘结钕铁硼原材料(磁粉)供应商。其在欧洲和日本的成分专利和生产制造工艺专利均已经失效,美国的专利在06年和07年分别失效。在中国制造、销售和使用钕铁硼磁体并不涉及任何专利问题,但是其产品不能出口到专利覆盖区,否则构成侵权。中国拥有住友与MQI覆盖全球的专利许可的烧结NdFeB磁体企业共五家:三环新材料高技术公司(三环),于1993年5月取得专利许可;北京京磁公司(BJMT),于2000年3月取得专利许可;银纳金科磁技术公司(THINOVA),于2000年9月取得专利许可;宁波韵升磁公司(韵升),于2001年3月取得专利许可;安泰科技股份有限公司(AT&M),于2003年3月继承了台湾海恩金属公司2000年5月取得的专利许可。这五家公司的烧结NdFeB磁体的生产能力将近10,000吨/年,五家公司中的三家是上市公司,即安泰科技、三环与韵升。

烧结钕铁硼

图1是全球及中国、日本、美国、欧洲烧结NdFeB磁体的总产量,其中2004年中国生产烧结NdFeB磁体27,510吨,毛坯46,1500吨。与2003年相比产量增长49%。而产量与产值存在的巨大差距正是中国稀土磁体产业面临的主要问题。改进产品性能,提高产品档次是解决此矛盾的唯一出路,就是说,要尽快消除存在于中国磁体产业与西方国家之间的技术差距[2]。

烧结NdFeB磁体在中国的用途可分为三类:

1.高技术领域的应用,诸如MRI,VCM,CD传感器,CD-ROM,DVD-ROM,手机,电池驱动工具,EB,EAV,EV。

2.传统用途,诸如扬声器,耳机,话筒等音响器件,磁选机/磁分离器,各类磁化器包括民用水脱垢器,油田用的脱腊器,酒厂用的陈化器等。

3.低档用途,诸如慈溪等地生产的磁性纽扣。图2是2003年中国烧结NdFeB磁体的用途分布情况。

中国烧结钕铁硼产地遍及11个省和京津地区(见图3)。浙江省的烧结NdFeB磁体生产发展最快,其产量占全国总量的47.1%。山西地区由于得天独厚的自然和低成本条件,目前已与沪杭地区、京津地区形成了中国三角鼎立的稀土永磁产业格局。山西烧结NdFeB磁体生产占全国产量的21.7%。京津地区的产量居第三位,占全国的11.7%。其余总量19.5%则散布在华东、华北、华中和西北等苏、冀、内蒙、鲁、豫、川、陕、甘、宁九省以及东北地区。众所周知,NdFeB对环境(温度、湿度)极为敏感,浙江产量虽大,但品质不高。一般而言,气候干燥的山西、甘肃、宁夏等地,用同样工艺设备生产磁体,其性能则优于南方的。当然,关键仍在于采用专门针对NdFeB的设备并按先进工艺进行磁体生产,才能稳定地批量生产高牌号磁体。濒临渤海的烟台首钢磁材公司,它引进先进设备大批量生产顶级烧结NdFeB磁体,就是一例。

2004年国内烧结钕铁硼行业热情空前高涨,新增生产能力大幅提高,中科三环公司通过长期努力,第一次进入到为日本、欧洲等发达国家磁材企业所垄断的钕铁硼高端应用领域――计算机硬盘驱动器音圈电机(VCM)应用市场;在另外的一个高端应用领域――汽车应用领域方面,中科三环的钕铁硼磁体也成功应用在点火线圈、电动助力转向、气囊传感器等汽车零部件中,同时还进入了核磁共振成像仪领域。对于上述几个稀土永磁高端应用市场的进入,标志着中国的稀土永磁产品结束了大部分只局限于中低端应用市场的不利局面,真正开始与日、欧发达国家磁材巨头争夺高端应用市场。

粘结钕铁硼

在激烈的市场竞争中,在粘结钕铁硼方面,美国和欧洲的生产企业基本退出了该行业,到2003年只剩下一两家生产粘结NdFeB的制造厂了,2004年美国和西欧的永磁材料产量只占全球的10%之内。因此在该行业中,全球的生产能力大部分集中在日本企业[3]。其中有代表性的两家企业,一家是精工爱普生,他们的磁材生产已经全部转到中国上海爱普生磁性器材有限公司了;另一家大的粘结磁体企业-日本大同公司。在计算机硬盘驱动器(HDD)的主轴电机应用方面,大同和上海爱普生两家企业就占据了整个市场份额的90%以上。2002年底,中科三环参股了上海爱普生磁性器件有限公司,2004年3月进一步扩大股权,目前中科三环已持有该公司的70%股权,成为其第一大股东。安泰科技2003年3月收购了海恩公司,其深圳的爱恩美格也是一个技术水平很高的粘结磁体工厂,加上国内成长起来的成都银河,粘结磁体企业除日本的大同外,其余产能基本分布在中国。图4是日本粘结协会统计的有关资料,从图中可以看到这种优势。从2001年开始,中国粘结钕铁硼的优势逐渐显露出来,2002年后中国远远超过了日本,处于了第一位。粘结钕铁硼磁体1996年全球产量为1320顿,中国的产量仅为50吨;2000年全球粘结钕铁硼产量达到3550吨,中国的产量为620吨,虽然占世界总产量的比例仅为20%,但年平均增长率去达到了60%,有了长足的发展。据最新统计,2004年中国粘结钕铁硼磁体产量达到了1350吨。

尽管中国已经是生成粘结钕铁硼永磁的第一大国,但只是占原材料和人工成本的优势,由于设备、生产技术以及管理能力有限,只能生产一些中低档的产品,像HDD这类高档和高利润产品仍由日本企业掌控,所以在中国出现生产量增加很快,产值特别是利润的增长却不成比例。粘结钕铁硼磁体产业在我国的规模还小,还有很大的发展空间。估计年递增速率在20%以上。到2005年,我国粘结钕铁硼磁体年产量将达到2000吨左右。全球对粘结稀土永磁需求的增长幅度不是很大,其主要原因是由于粘结钕铁硼永磁的主题市场是IT行业密切相关的各种微型马达,IT行业的不景气直接影响对粘结钕铁硼永磁的需求[3]。

3中国新型稀土永磁材料的研究开发现状[4]

在新型稀土永磁材料研究方面,我国科学家无时不出现于国际前沿。在ThMn12结构金属间化合物研究方面,我国是最早开展这方面研究的国家之一,在结构与磁性,超精细相互化合物方面,我国最早报道了RF11TiNy的研究成果,开辟了ThMn12结构间隙化合物研究领域;在Nd3(Fe,Ti)29新相研究方面,我国科学家首先发现了Sm3(Fe,Ti)29单相化合物及其氮化物,并研究了它的磁性。近年来,利用快淬工艺制备各向异性稀土永磁材料方面做了一些探索。最近,中国科学院物理所利用快淬工艺成功的合成出具有高磁能积的磁各向异性Sm-Co稀土永磁材料,其室温磁性能可达18.2MGOe,剩磁比为0.9,并且通过球磨后制备的粘结磁体仍旧保持各向异性,具有高的磁能积。同时发现碳元素能够控制易磁化轴在快淬带中的织构方向并细化晶粒可进一步提高其硬磁性能。

北京大学,研制成功了具有自主知识产权的ThMn12结构氮化物稀土永磁材料[5]。目前,已开发出磁能积为15~20MGOe左右的R(Fe,M)12Ny(R=Pr,Nd;M=Mo,Ti,V)间隙化合物稀土永磁材料,已建成年生产能力100吨的中试生产线,进行产业化推广[6]。2004年10月,深圳北大双极高科技股份有限公司与深圳中核集团公司签约,合作建立新型稀土永磁材料基地,将根据市场发展需要,拟在深圳建设年产1000吨钕铁氮磁粉的产业化示范生产线。此签约项目涉及3.5亿元的巨大数额。该磁粉在质量上和性能上居世界领先地位,这项成果是把基础研究成果转化为现实生产力的成功典范。目前,国内外一些知名企业正在利用钕铁氮制造磁体产品。该项目得到了国家发改委、科技部、教育部和北京市科委的立项支持。

钢铁研究总院,开展了高使用温度稀土永磁材料的制作技术和工艺的研究,进一步研究不同材料的阶段性热处理退火工艺、胞相和胞状结构与温度磁性能的关系。获得Sm2Co17高温磁体的性能450℃时(BH)max≥9MGOe,Hic≥7.9kOe。

上海大学材料研究所申请并承担各向异性钕铁硼磁体的国家自然基金、上海科委和教委纳米专项等多项课题,进行粘结各向异性钕铁氮复合磁体研究开发。北京科技大学利用HDDR(hydrogendisproportionationdesorptionrecombination)工艺也进行了开发各向异性钕铁硼粘结磁体的研究。

近来有一些国外磁体专用设备厂家联合推出,按最佳工艺路线配套的一条全封闭、全自动化的完整生产线:原料从生产线的一端投入,在另一端出来的已是磁体最终产品,包括磁体的涂层。设备厂商能保证磁体产品极低的氧含量(O2≤1000ppm)和极高的磁能积((BH)max=52MGOe))。据了解,如此先进而完备的生产线在西方国家尚不存在。更为重要的是,此生产线的报价远低于单机报价的总和!报价不仅包括设备硬件,也包括技术软件。换言之,设备厂家不仅提供成套设备,更保证用户能生产出最高牌号的稀土磁体!

值得一提的是,国内磁体专家有感于国内生产设备与国外的差距,经数年的潜心钻研与实践,终于在2003年中研制出一整套具有中国特色的烧结NdFeB磁体生产线,并付诸实施。用它可稳定生产高挡NdFeB磁体,整条年产300吨烧结NdFeB磁体生产线的价格仅是国外相应设备的1/4~1/6。此生产线的涂层完全摈弃了导致磁体氢化的电镀,而采用无污染的Dacro技术,耐蚀性良好,成本低廉。近年来,我国的稀土永磁的生产装备也有了长足的发展。特别是在满足一些新的生产工艺方面的装备有了突破。例如国产速凝薄片炉和氢破碎炉已在一些磁体生产厂使用。一些国外发达国家的永磁设备制造商也瞄准了中国这块宝地,纷纷在中国设立生产基地,同样给我国的永磁设备制造商带来了机遇和挑战。2004年9月,沈阳中北真空技术产业开发区兴建国内先进的真空炉生产基地,引进世界最先进的液晶显示、等离子真空热处理技术,这必将对我国烧结钕铁硼的生产技术水平的提高产生积极的影响。

4中国磁体产业发展思路和前景预测

跨入21世纪,中国的磁性材料产业得到了进一步发展,年增长超过20%[7]。初步统计,2004年中国烧结铁氧体[8]达到350,000吨(占全球总量的51%),粘结铁氧体50,000吨(占全球总量的32%);烧结钕铁硼永磁[9]达到27,510吨(占全球总量的81%),粘结钕铁硼永磁[10]达到1350吨(占全球总量的35%);铸造磁体3,500吨(占全球总量的56%)[11]。世界磁性材料生产向中国转移,增强了中国磁性材料工业的整体实力,提高了生产技术,加速了中国成为世界磁性材料生产基地和销售市场的建设。

稀土永磁的发展和前景

作为朝阳产业,稀土永磁产业是磁性材料产业的重中之重,其新的应用成长点在不断涌现,特别是信息产业为代表的知识经济的发展,给稀土永磁等功能材料不断带来新的用途。除了在计算机、打印机、移动电话、家用电器、医疗设备等方面的广泛应用外,汽车中的发电机、电动机和音响系统的应用已经开始,这将极大的带动钕铁硼产业的发展。由于我国丰富的稀土资源,较低的人工成本和广阔的市场,从而在未来的五年至十年内,国外的钕铁硼制造业继续逐步向中国转移的态势势不可挡,中国必将吸引大量国外先进的钕铁硼永磁材料制造商,比如美、日、欧等国家、地区的企业进入,一方面会对中国稀土永磁企业带来挑战,另一方面也会将先进的技术、管理经验带入中国,从而进一步推动中国稀土永磁产业的发展。“十五”期间,我国钕铁硼磁体的总产量超过了5万吨,烧结钕铁硼磁体产业会保持继续增长的势头,年增长率仍会保持在20~30%以上,粘结钕铁硼磁体产业在我国的规模还小,还有很大的发展空间。预计到2005年,我国烧结钕铁硼磁体年产量将达到3万吨左右,粘结钕铁硼磁体年产量将达到2000吨左右。预计到2010年,我国烧结钕铁硼磁体产量将达到7万吨,占全球产量的75%;粘结钕铁硼磁体产量将达到1万吨,占全球产量的50%。中国磁性材料行业的大发展“十一五”时期,是中国磁性材料工业大发展时期,世界磁性材料产业中心已经转移到中国[12]。

(1)家电领域。中国电视行业预测到2010年,中国彩电总量达到1亿台,占世界产量的63%。据此估计,全球需要软磁铁氧体6万吨,永磁铁氧体8万吨。

(2)信息化领域。电脑的普及带动了相关外置设备的发展,尤其是硬盘驱动器(HDD),预计到2010年全球产量超过5亿只;DVD、DVD-ROM和刻录机,到2010年全球的产量超过10亿。这是钕铁硼磁体应用的大市场,全球需要量在2万吨。

(3)汽车领域。汽车已经成为中国国民经济发展的第五大支柱工业,到2010年,中国的汽车产量达到1000万辆,如每辆汽车用电机数在30只,扬声器在5只,将需要永磁体10万余吨。由于能源的紧张和环保要求,电动汽车的开发在加速,预测到2010年全球产量在350万辆,需要钕铁硼磁体4200吨。

(4)其他配套领域。由于世界各类磁体配套件市场向中国转移,例如电动自行车的需求量越来越大。据中国助力车专业委员会不完全统计,2004年中国电动自行车产量约达500万辆。以每辆电动自行车平均需要0.3公斤烧结钕铁硼计算,需用磁体1500吨(折合毛坯近2500吨);由于国外劳动力成本等因素,加上中国磁体价廉物美,一些涉及劳动密集型的行业,如电子变压器、电机、电感、电声,均转移到中国或第三世界国家,同时磁体的销售市场也在中国。

结语

中国磁性材料行业要从大国向强国转变,就要加速行业内的规模经济建设,发展强强联合,要有若干个年销售收入达到100亿的企业。中国企业必须要走出国门,收购或合资国外企业,建立跨国公司,树立国际名牌。中国企业必须投入应用开发领域,配合整机开发磁性材料配套部件和组件,到2010年全行业争取达到产值400亿人民币.

我国的磁性材料产业需要通过技术创新,继续加强稀土永磁材料的探索、加强高档稀土永磁材料的开发,使我国稀土永磁材料能保持持续发展。从整体上看中国磁性材料技术水平接近国际水平,但没有自已的知识产权和创新的产品。重点扶植中国专利产品,如钕铁氮磁体,但必须要全行业和相关的配套行业一起合作。同时还有产业的结构调整,中国的磁性材料企业一定要有自己特色的产品,在某一方面(价格、质量、市场占有率)领先全行业,使国内外其他企业无法竞争。中国的磁性材料产品特点要低价优质,才能参于国际竞争。我国的磁性材料企业,加强自身的整合,不断提高管理和技术水平,通过与国外先进磁性材料企业加强合作,互助互利,使磁性材料产业更好的扎根于中国,使中国的磁性材料产业更好的服务于全球。

参考文献:

[1]罗阳,围绕NdFeB磁材的专利态势分析,新世纪NdFeB磁体的发展,北京2002.4p80~88

[2]罗阳,21世纪中国磁体产业展望,中国磁性材料产业中长期发展战略研讨会,上海2004.11p1~41[3]蒋龙,粘结NdFeB永磁产业及安泰科技的战略,2004年中国稀土永磁材料论坛,p24~30

[4]王震西,胡伯平,稀土永磁的产业现状及应用,2004年中国稀土永磁材料论坛,北京2004.11p1~7[5]杨应昌,开发中的新型永磁材料:稀土-铁-氮间隙型化合物,中国稀土学报,1994(12)p513~519[6]喻晓军,王冬玲等,稀土永磁材料的技术发展近况,2004年中国稀土永磁材料论坛,北京2004.11p42~48

[7]十一五”磁性材料行业发展规划纲要,中国磁材商情网,

[8]TerryK.Clagett,Proc.of2004BMSyMPOSIUM(Tokyo,Dec.3,2004)

[9]罗阳,2004中国国际新材料产业研讨会(Sept.23.2004北京),磁性材料专业论坛文集,p.64~80.