攻克電聲設備缺陷，給永磁體換“外套” 智能電聲行業急需高標準磁體材料

3月11日，在內蒙古自治區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，增加產品的穩定性。

“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中各個環節的檢測需求。”金蒙匯磁技術副總王強說道。

智能電聲行業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、數碼相機、虛擬現實設備等數碼產品的普及，代表電聲高端水平的微型電聲元器件和消費類電聲產品在我國得到了快速發展。

“智能電聲產品已經不再是視聽娛樂、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，中國電聲行業自20世紀80年代以來保持了快速發展態勢，已自行研發并逐步掌握了從電聲元器件到終端電聲產品的多項生產技術，形成了較為完整的電聲工業體系和相關產業鏈。到目前為止，我國已成為全球最主要的耳機生產國，因此電聲磁體市場需求份額巨大。

據王強介紹，各類新產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，因此必須經過防護處理后才能使用，目前國內超過95%的燒結釹鐵硼產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、電鍍液發生反應，在防護鍍層還沒有覆蓋磁體工件時磁體就已經遭到腐蝕，在磁體表層產生疏松、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生波動性變化，最終會導致鍍層剝離，采用電鍍技術已經難以滿足防護要求。”內蒙古工業大學教授馬文說道。

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展，要求使用性能更高的磁體。我們利用白云鄂博礦區研發出成本更低的鑭(La)、鈰(Ce)等稀土金屬，以實現稀土永磁行業的可持續發展。”王強說道。

金蒙匯磁和內蒙古工業大學合作，開發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化。項目組現可利用新型噴涂工藝生產小批量的Al防護涂層和重稀土晶界擴散涂層。

“經多方測試驗證，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定性。新工藝優化鑭、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、鈰稀土生產高端電聲磁體的生產線，以滿足稀土永磁電聲巨大的應用需求。”孫喜平表示，5G和虛擬現實技術對電聲系統在高保真、降噪和智能化等方面的更高要求將為電聲企業帶來更廣闊的發展空間。智能音響、可穿戴設備的發展也會為微電聲器件行業帶來新的發展機遇，電聲磁體未來的市場空間將更廣闊。