国家标准《晶界扩散钕铁硼永磁材料》预审稿Word格式.docx
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晶界扩散钕铁硼永磁材料晶界扩散钕铁硼永磁材料1范围范围本文件规定了晶界扩散钕铁硼永磁材料的品种与牌号、要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输、贮存。
本文件适用于经晶界扩散工艺处理的钕铁硼永磁材料。
2规范性规范性引用文件引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
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GB/T2828.1-2012计数抽样检验程序第1部分：
按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T3217永磁（硬磁）材料磁性试验方法GB/T3850致密烧结金属材料与硬质合金密度测定方法GB/T4339金属材料热膨胀特征参数的测定GB/T5166烧结金属材料和硬质合金弹性模量测定GB/T5167烧结金属材料和硬质合金电阻率的测定GB/T6525烧结金属材料室温压缩强度的测定GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T9097烧结金属材料（不包括硬质合金）表观硬度和显微硬度的测定GB/T9637电工术语磁性材料与元件GB/T13560烧结钕铁硼永磁材料GB/T22588闪光法测量热扩散系数或导热系数GB/T24270永磁材料磁性能温度系数测量方法GB/T29628永磁（硬磁）脉冲测量方法指南GB/T31967.2稀土永磁材料物理性能测试方法第2部分：
抗弯强度和断裂韧度的测定GB/T34491烧结钕铁硼表面镀层GB/T38437用抽拉或旋转方式测量铁磁材料样品磁偶极矩的方法GB39176稀土产品的包装、标志、运输和贮存GB/T*烧结钕铁硼表面涂层GB/T*烧结钕铁硼永磁体失重试验方法GB/T*稀土永磁体高温磁通不可逆损失检测方法3术语和定义术语和定义GB/T9637和GB/T13560界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1晶界扩散钕铁硼永磁材料grainboundarydiffusionNdFeBpermanentmagnetmaterials晶界扩散钕铁硼永磁体对烧结钕铁硼永磁材料（GB/T13560）进行晶界扩散工艺（3.2）处理后制成的永磁材料。
3.2晶界扩散工艺grainboundarydiffusiontechnology晶界扩散工艺是指通过热处理，使得重稀土元素沿着烧结钕铁硼永磁体的晶界，从永磁体表面扩散进入永磁体内部，提升烧结钕铁硼永磁体的内禀矫顽力。
注1：
晶界扩散钕铁硼永磁材料的化学成分、制造工艺、内部HcJ的变化及应用参见附录A。
4品种与牌号品种与牌号4.1品种品种晶界扩散钕铁硼永磁材料按内禀矫顽力大小特征分为高矫顽力H（HcJ1353kA/m）、特高矫顽力SH（HcJ1592kA/m）、超高矫顽力UH（HcJ1990kA/m）、极高矫顽力EH（HcJ2388kA/m）、至高矫顽力TH（HcJ2786kA/m）五个品种。
4.2牌号牌号每个品种以最大磁能积划分为若干个牌号。
4.3牌号表示方法牌号表示方法晶界扩散钕铁硼永磁材料的牌号由材料制造特征、主称、磁特征组成。
第一部分G，表示材料制造特征的晶界扩散工艺；
第二部分为主称由钕的元素符号Nd、铁的元素符号Fe和硼的元素符号B组成，即NdFeB；
第三部分为斜线前的数字，是钕铁硼永磁材料最大磁能积（BH）max的标称值（单位为kJ/m3）；
第四部分为斜线后的数字，是钕铁硼永磁材料内禀矫顽力HcJ的最小值（单位为kA/m）的十分之一，数值采用四舍五入取整。
G-NdFeB-/表示HcJ的最小值十分之一表示（BH）max的标称值表示钕铁硼表示晶界扩散工艺示例：
G-NdFeB-380/199表示晶界扩散钕铁硼永磁材料，最大磁能积（BH）max的标称值为380kJ/m3，内禀矫顽力HcJ的最小值为1990kA/m。
采用CGS单位制的牌号与牌号对照关系参见附录C。
5要求要求5.1磁性能磁性能永磁材料牌号的主要磁性能（在20时）和方形度应符合表1的规定。
5.2磁性能温度系数磁性能温度系数永磁材料磁性能温度系数参见附录D，仅供用户设计使用参考，不作验收依据和拒绝的依据。
5.3其它物理性能其它物理性能永磁材料其它物理性能参见附录E，仅供用户设计使用参考，不作验收依据和拒绝的依据。
5.4失重失重永磁体材料试验持续时间96h后失重应小于10mg/cm2。
5.5镀层（或涂层）防护镀层（或涂层）防护永磁体经表面镀层（或涂层）防护后镀层（或涂层）厚度、耐蚀性和结合力应达到GB/T34491或GB/T*（烧结钕铁硼表面涂层）规定的要求。
5.6磁偶极矩一致性磁偶极矩一致性永磁体磁偶极矩一致性（在20温度条件下）应满足以下要求：
质量在10g以上永磁体的磁偶极矩偏差应小于4，质量在5g10g永磁体的磁偶极矩偏差应小于6，质量在0.5g5g永磁体的磁偶极矩偏差应小于8，质量在0.5g以下永磁体的磁偶极矩偏差应小于12。
5.7高温磁通不可逆损失高温磁通不可逆损失永磁体高温磁通不可逆损失可接受值由供需双方商定。
5.8外观尺寸外观尺寸永磁体表面不应有影响使用的裂纹、砂眼、夹杂和边角脱落等缺陷，尺寸偏差、形状和位置偏差参见附录F。
外观缺陷的尺寸限制及其它特殊要求由供需双方共同商定。
6试验方法试验方法6.1磁性能磁性能永磁材料主要磁性能的测量按照GB/T3217或GB/T29628的规定进行。
6.2磁性能温度系数磁性能温度系数永磁材料磁性能温度系数的测量按照GB/T24270的规定进行。
6.3其它其它物理性能物理性能永磁材料密度的测量按永磁材料密度的测量按GB/T3850的规定进行。
的规定进行。
永磁材料硬度的测量按永磁材料硬度的测量按GB/T9097的规定进行。
永磁材料抗压强度的测量按永磁材料抗压强度的测量按GB/T6525的规定进行。
永磁材料热传导率的测量按永磁材料热传导率的测量按GB/T22588的规定进行。
永磁材料杨氏模量的测量按永磁材料杨氏模量的测量按GB/T5166的规定进行。
表1晶界扩散钕铁硼永磁材料在室温20下的磁性能品种牌号主要磁性能方形度BrTHcJkA/mHcBkA/m（BH）maxkJ/m3范围值Hk/HcJ）%HG-NdFeB-415/1351.4251353107439042290G-NdFeB-435/1351.4701353110641444690G-NdFeB-450/1351.4951353112242946290SHG-NdFeB-360/1591.3351592100334236690G-NdFeB-380/1591.3651592102735839090G-NdFeB-400/1591.3951592105137440690G-NdFeB-415/1591.4251592106739042290G-NdFeB-435/1591.4701592110641444690UHG-NdFeB-260/1991.135199085224727190G-NdFeB-280/1991.170199088326328790G-NdFeB-300/1991.220199091628731090G-NdFeB-320/1991.255199093930232690G-NdFeB-335/1991.285199096331834290G-NdFeB-360/1991.320199099533436690G-NdFeB-380/1991.3651990102735839090G-NdFeB-400/1991.3951990105137440690G-NdFeB-415/1991.4251990106739042290G-NdFeB-430/1991.4551990109040643890EHG-NdFeB-220/2391.040238878020723190G-NdFeB-240/2391.080238881222324790G-NdFeB-260/2391.135238885224727190G-NdFeB-280/2391.170238888326328790G-NdFeB-300/2391.220238891628731090G-NdFeB-320/2391.255238893930232690G-NdFeB-335/2391.270238895531034290G-NdFeB-360/2391.320238899533436690G-NdFeB-380/2391.3652388102735839090G-NdFeB-400/2391.3952388105137440690THG-NdFeB-220/2791.040278678020723190G-NdFeB-240/2791.080278681222324790G-NdFeB-260/2791.135278685224727190G-NdFeB-280/2791.170278689126328790G-NdFeB-300/2791.220278693128731090G-NdFeB-320/2791.240278694729532690表表1（续续）品种牌号主要磁性能方形度BrTHcJkA/mHcBkA/m（BH）maxkJ/m3范围值Hk/HcJ%THG-NdFeB-335/2791.270278696331034290G-NdFeB-360/2791.320278699533436690永磁材料电阻率的测量按永磁材料电阻率的测量按GB/T5167规定进行。
规定进行。
永磁材料热膨胀系数的测量参照永磁材料热膨胀系数的测量参照GB/T4339的规定进行。
永磁材料最高使用温度的测量按永磁材料最高使用温度的测量按GB/T*（稀土永磁体高温磁通不可逆损失检（稀土永磁体高温磁通不可逆损失检测方法）的规定进行。
测方法）的规定进行。
6.4失重失重永磁材料失重的测量按GB/T*（烧结钕铁硼永磁体失重试验方法）的规定进行。
6.5镀层（或涂层）防护镀层（或涂层）防护永磁体经表面防护后镀层（或涂层）厚度、耐蚀性和结合力的测量按GB/T34491或GB/T*（烧结钕铁硼表面涂层）规定进行。
6.6磁偶极矩一致性磁偶极矩一致性永磁体磁偶极矩的测量按GB/T38437的规定进行。
永磁体磁偶极矩一致性为抽样产品磁偶极矩极差（最大值与最小值之差）与平均值的比值。
6.7高温磁通不可逆损失高温磁通不可逆损失永磁体高温磁通不可逆损失测量按GB/T*（稀土永磁体高温磁通不可逆损失检测方法）的规定进行。
6.8外观尺寸外观尺寸采用目测的方式检测永磁体的外观。
尺寸测量应采用和5.8要求相适应的量具。
6.9数值修约数值修约按GB/T8170的规定进行。
7检验规则检验规则7.1检验分类检验分类检验分出厂检验和型式检验，本文件只规定出厂检验的检验规则，型式检验规则由供需双方商定。
7.2检验项目检验项目产品出厂检验项目应含5.1、5.5和5.8规定的各项。
7.3产品出厂检验抽样和批次规则产品出厂检验抽样和批次规则产品出厂检验抽样规则按表2。
每批产品应由同一牌号、同一炉次制成的同一规格的产品组成。
表1产品出厂检验抽样规则序号检验项目抽样方法检验要求检验方法1磁性能GB/T2828.1-2012特殊检验水平S-2，正常检验一次抽样方案5.1（表1）6.12镀层（或涂层）防护2件/批5.56.53外观尺寸GB/T2828.1-2012一般检验水平，正常检验一次抽样方案5.86.87.4检验结果判定及复验规则检验结果判定及复验规则产品检验中的每项均合格时，则该批产品为合格；
如有不合格项，则从该批产品中取双倍试样对不合格项目进行复验，复验时，所有复验项合格，则该批产品合格；
若复验时仍存在不合格，则判定该批产品为不合格。
7.5型式检验的结果判定及复验规则型式检验的结果判定及复验规则由供需双方协商。
8包装、标志、运输、贮存包装、标志、运输、贮存8.1包装包装按GB39176的规定进行（执行）。
8.2标志标志8.2.1每批产品应附有产品合格证及产品质量保证书，并盖有检验员和质量检验部门印鉴。
8.2.2产品合格证应标明：
a）供货产品名称（或代表符号）、尺寸规格及批号；
b）数量；
c）检验日期；
d）制造商名称及地址；
e）检验员代号和检验部门印鉴；
f）产品执行标准编号。
8.2.3如适用，产品质量保证书应包括：
a）供货产品名称（或代表符号）；
b）产品执行标准编号；
c）规格尺寸；
d）数量；
e）批号；
f）出厂日期；
g）制造商名称；
h）产品性能测定结果。
8.3运输、贮存运输、贮存按GB39176的规定进行（执行）。
AA附附录录A（资料性）晶界扩散钕铁硼永磁材料的化学成分、制造工艺、内部HcJ的变化及应用A.1化学成分化学成分晶界扩散钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料，主要成分为钕（Nd）、铁（Fe）、硼（B）。
为了获得不同性能，材料中的钕可用部分镨（Pr）、铽（Tb）、镝（Dy）等其它稀土元素替代，铁可被钴（Co）、铝（Al）等其它金属元素替代。
晶界扩散钕铁硼永磁材料中重稀土的含量由永磁体表面到中心减小，在钕铁硼主相晶粒表层形成高重稀土含量的壳层。
晶界扩散钕铁硼永磁材料的化学成分范围见表A.1。
表A.1晶界扩散钕铁硼永磁材料的化学成分%组分Nd、Pr等总量Dy、Tb总量BCo其他元素Cu、Al、Ga、Zr、Nb等总量Fe含量（质量分数）22,35（0,80.8,1.30,5（0,5余量A.2制造工艺制造工艺晶界扩散钕铁硼永磁材料的通常工艺流程如图A.1所示，晶界扩散工艺的主要工序包括：
（1）前处理，采用酸洗、清洗及喷砂等工艺，去除磁体表面的污物和氧化膜。
（2）包覆工序，采用物理或化学的方法将扩散源附着在永磁体表面。
常见的扩散源为重稀土（Dy和Tb）的单质、合金、化合物或其混合物。
常用的包覆工艺包括：
采用物理气相沉积（PVD）工艺在永磁体表面沉积重稀土单质或合金的薄膜；
采用喷涂、印刷、浸渍等工艺将重稀土化合物粉末与溶剂配置的浆料涂覆到永磁体表面，经烘干后形成粉末状涂覆层；
采用电泳、电镀、化学镀等工艺在永磁体表面制得金属或化合物的膜层。
（3）扩散工序，采用高温热处理工艺，使重稀土元素沿永磁体晶界从表面扩散进入永磁体内部，在主相晶粒表面形成高重稀土含量的外延层，提升磁体HcJ。
通常情况下，采用镝（Dy）扩散，可使得永磁体的HcJ提升4kOe6kOe，Br下降00.3kGs；
采用铽（Tb）扩散，可使得永磁体的HcJ提升8kOe11kOe，Br下降00.3kGs。
图A.1晶界扩散钕铁硼永磁材料的通常工艺流程A.3内部内部HcJ的变化的变化采用磁化方向扩散并双面磨削获得不同厚度的永磁体，测永磁体内禀矫顽力，即磨削后永磁体内禀矫顽力与晶界扩散钕铁硼永磁体双面磨削量的关系，来表征内部HcJ的变化，如图A.2所示。
取厚度为8mm的烧结钕铁硼永磁体，采用铽沿着8mm方向进行晶界扩散处理。
将晶界扩散后的永磁体垂直于8mm方向的两面同步磨削去相同的尺寸，测试磨削后不同厚度永磁体的磁性能。
磨削后永磁体的内禀矫顽力与永磁体厚度的关系如图A.2所示，该结果以厚度为8mm的晶界扩散钕铁硼永磁体为例表征了永磁体表面到中心位置内禀矫顽力的变化趋势。
从结果可以得出，随着双面磨削量的增加，永磁体的内禀矫顽力逐渐降低。
当磨削后的永磁体厚度为1mm时，永磁体的内禀矫顽力比磨削前8mm厚的永磁体内禀矫顽力下降了，但是仍然比扩散前永磁体的内禀矫顽力大幅提升。
这表明在厚度为8mm的晶界扩散永磁体中心1mm的区域内，已经有重稀土铽扩散进入，使得永磁体内禀矫顽力提升。
图A.2晶界扩散钕铁硼永磁体双面磨削量与磨削后永磁体内禀矫顽力的关系A.4应用应用晶界扩散钕铁硼永磁材料具有高磁能积、高矫顽力的特点，可广泛地应用于新能源汽车、变频空调、3C电子、工业电机等领域。
BB附附录录B（资料性）晶界扩散钕铁硼永磁材料CGS单位制牌号与牌号对照采用CGS单位制牌号与牌号的对照见表B.1。
表B.1CGS单位制牌号与牌号对照表序号CGS单位制牌号牌号序号CGS单位制牌号牌号1G52HG-NdFeB-415/13519G28EHG-NdFeB-220/2392G55HG-NdFeB-435/13520G30EHG-NdFeB-240/2393G57HG-NdFeB-450/13521G33EHG-NdFeB-260/2394G45SHG-NdFeB-360/15922G35EHG-NdFeB-280/2395G48SHG-NdFeB-380/15923G38EHG-NdFeB-300/2396G50SHG-NdFeB-400/15924G40EHG-NdFeB-320/2397G52SHG-NdFeB-415/15925G42EHG-NdFeB-335/2398G55SHG-NdFeB-435/15926G45EHG-NdFeB-360/2399G33UHG-NdFeB-260/19927G48EHG-NdFeB-380/23910G35UHG-NdFeB-280/19928G50EHG-NdFeB-400/23911G38UHG-NdFeB-300/19929G28THG-NdFeB-220/27912G40UHG-NdFeB-320/19930G30THG-NdFeB-240/27913G42UHG-NdFeB-335/19931G33THG-NdFeB-260/27914G45UHG-NdFeB-360/19932G35THG-NdFeB-280/27915G48UHG-NdFeB-380/19933G38THG-NdFeB-300/27916G50UHG-NdFeB-400/19934G40THG-NdFeB-320/27917G52UHG-NdFeB-415/19935G42THG-NdFeB-335/27918G54UHG-NdFeB-430/19936G45THG-NdFeB-360/279CC附附录录C（资料性）晶界扩散钕铁硼永磁材料的磁性能温度系数表C.1为晶界扩散钕铁硼永磁材料磁性能温度系数。
表C.1晶界扩散钕铁硼永磁材料磁性能温度系数牌号基础温度温度变化的上限温度（Br），%/K不小于（HcJ），%/K不小于G-NdFeB-415/135（G52H）G-NdFeB-435/135（G55H）G-NdFeB-450/135（G57H）20100-0.115-0.66120-0.125-0.62G-NdFeB-360/159（G45SH）G-NdFeB-380/159（G48SH）G-NdFeB-400/159（G50SH）G-NdFeB-415/159（G52SH）G-NdFeB-435/159（G55SH）20100-0.115-0.61150-0.125-0.55G-NdFeB-260/199（G33UH）G-NdFeB-280/199（G35UH）20100-0.110-0.56180-0.130-0.48G-NdFeB-300/199（G38UH）G-NdFeB-320/199（G40UH）G-NdFeB-335/199（G42UH）G-NdFeB-360/199（G45UH）G-NdFeB-380/199（G48UH）G-NdFeB-400/199（G50UH）G-NdFeB-415/199（G52UH）G-NdFeB-430/199（G54UH）G-NdFeB-220/239（G28EH）G-NdFeB-240/239（G30EH）G-NdFeB-260/239（G33EH）G-NdFeB-280/239（G35EH）G-NdFeB-300/239（G38EH）G-NdFeB-320/239（G40EH）G-NdFeB-335/239（G42EH）G-NdFeB-360/239（G45EH）G-NdFeB-380/239（G48EH）20100-0.105-0.55200-0.130-0.46G-NdFeB-400/239（G50EH）表C.1（续）牌号基础温度温度变化的上限温度（Br），%/K不小于（HcJ），%/K不小于G-NdFeB-220/279（G28TH）G-NdFeB-240/279（G30TH）G-NdFeB-260/279（G33TH）G-NdFeB-280/279（G35TH）G-NdFeB-300/279（G38TH）G-NdFeB-320/279（G40TH）G-NdFeB-335/279（G42TH）G-NdFeB-360/279（G45TH）20100-0.095-0.51200-0.120-0.43括号内在最终版本将删去。
DD附附录录D（资料性）晶界扩散钕铁硼永磁材料的其它物理性能表D.1为晶界扩散钕铁硼永
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