GB/T 17951-2005 硬磁材料一般技术条件

I〔030

14;29

场T3

中华人民共和国国家标准

GB/T17951-2005

代替GB/T17951-2000

硬磁材料一般技术条件

Standardspecificationformagneticallyhardmaterials

(IEC60404-8-1:2001,MOD)

2005-09-19发布2006-06-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

中国国家标准化管理委员会发布

GB/T17951-2005

目次

前言，，·。。··、、········，，，，，，，··-。····、·····，，，，，，，，···。。。·、······、、，，，，··，，。···、、·······、、，，，，，，二川

1范围·························，-···。···················，···，，，“‘···················，····，··‘···············，······，·一1

2规范性引用文件····，····，，·-··························，，，·、······················，····，·····················，，·一1

3材料的类型及应用·········，·‘···························，·····················································一·1

4磁特性分类·············，···，···················，·····，-·················.·..……，·······……，，，...……，一1

4.1主要磁特性·········，，，，，，···················……，，，-···············……，，，，，，..··········……，.，，.，，，，一1

4-2辅助磁特性1····，，·，--，，·，-········‘·····，··-，，·········1·，···，·，·，，，，-···········……，，二，甲，.1

5化学成分··‘············，，，，··，“，·‘·············，，，·，，···-··‘，··················，，，“·‘········，·········……2

6密度······················，，··-························，，，·，，·················，··········，··············，·，·······一·2

7牌号·························-·····························，········，············································一·2

8交货方式及尺寸············，-···························，·····························，······················，，·一2

9检验····································，···········································，，··························，，，2

9.1检验范围··················-·」····················，····，·················……，，，，...2

9.2检验方法·“···、，·，，·，，，，，-··‘·“···，，··，，，，，···，““““···，，，，，········，“1‘1‘····14，·，，····……2

10拒收理由··，·················，-·························，，，·····················，，···‘··················，，，，一2

n分类材料·····················，-····························，························，，，······················……，，3

n.1硬磁合金材料············-················，············，··················································……3

11.2硬磁陶瓷材料(硬磁铁氧体卜·····················，·」··················································一·5

11.3粘结硬磁材料·········，···························，，，，······················，·，，，，，5

12不可逆退磁特性，····，，·，，，·，--““1‘···‘·、，，，，，，···，，甲，，““···‘····，·，，，，，，·，-1····‘】，，，，，，，·，·6

附录A(资料性附录)AINiCo,CrFeCo,FeCoVCY,SmCo,NdFeB和硬磁铁氧体磁体的机械

物理性能参考值···············。·，··························，，-··························，，······················，一15

附录B(资料性附录)本标准章条编号与IEC60404-8-1:2004(Ed2.1)章条编号对照·········……16

附录C(资料性附录)本标准与IEC60404-8-1:2004(Ed2.1)技术性差异及其原因··········……17

GB/T17951-2005

前言

本标准修改采用国际电工委员会标准IEC60404-8-1:2001《磁性材料第8部分:第一篇:单项材

料规范—硬磁材料》及其修正案1(2004)0

本标准是对GB/T17951-2000((硬磁材料一般技术条件》的修订。

标准结构按GB/T20000.2-2001标《准化工作指南第2部分:采用国际标准的规则》的要求重新

进行编排。

本标准根据IEC60404-8-1:2001及其修正案1(2004)重新起草。在附录B中给出了本标准章条编

号与IEC60404-8-1:2001章条编号的对照一览表。

本标准在采用IEC60404-8-1时，在技术内容上做了少量修改。有关技术性差异已编人正文中并

在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录C中给出了这些技术性差异及其原因的

一览表以供参考。

本标准与GB/T17951-2000相比主要变化如下:

—材料按冶金特性分类;

—将粘结磁体单独归为一节;

—删去了R2铂一钻合金(Ptco)和R4铜一镍一铁合金(CuNiFe);

—增删了部分牌号;

—部分牌号的代号和主要磁特性规定的最低值有所调整。

本标准的附录A、附录B和附录C均为资料性附录。

本标准由全国电工合金标准化技术委员会提出。

本标准由全国电工合金标准化技术委员会归口

本标准起草单位:桂林电器科学研究所。

本标准主要起草人:谢永忠、詹亚萍、谢忠光。

本标准于200。年首次发布，本次为第一次修订。

GB/T17951-2005

硬磁材料一般技术条件

范围

本标准规定了主要硬磁材料(又称永磁材料)主要磁特性的最低值和尺寸公差。为提供一些参考信

息，本标准也给出了材料的密度值和化学成分范围。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T2900.60-2002电工术语电磁学(eqvIEC60050-121:1998)

GB/丁3217-1992永磁(硬磁)材料磁性试验方法

GB/T9637-2001电工术语磁性材料与元件(eqvIEC60050(221):1990)

GB/T13888-1992在开磁路中测量磁性材料矫顽力的方法(eqvIEC60404-7)

JB/T10102-2001磁性材料分类(IEC60404-1,IDT)

3材料的类型及应用

硬磁材料分为R类(硬磁合金材料),S类(硬磁陶瓷材料)和U类(粘结硬磁材料)。硬磁材料具有

大于1kA/n:的磁极化强度矫顽力，磁化饱和后能提供依材料而定的比磁能，硬磁材料应用于以电磁原

理为基础的设备和装置以及吸持装置、夹板等机械工程中。在JB/T10102中，对这些能大批量供应的

硬磁材料的可能和典型应用，作了更详细的叙述。

4磁特性分类

4.1主要磁特性

主要磁特性、符号和单位见表to

表1主要磁特性及其符号、单位

术语号

磁特性符号单位

GB/T9637GB/T2900.60

221-04-05最大磁能积(BH)mkJ/m'

121-12-67221-02-38剩磁B-T

121-12-69221-02-36磁通密度矫顽力H,AkA/-

121-12-69221-02-36磁极化强度矫顽力H,kA/m

表9至表17给出的主要磁特性值是在室温下材料磁化到饱和后测定的规定最小值这些磁特性

的规定值只对沿磁化轴有一不变横截面、体积为1cm'^200cm'并且在互相垂直的三个坐标轴方向上

的尺寸至少为8mm的试样有效。对于各向异性材料，只对沿一个笔直的择优方向有效。

注1对于试样的更详细的尺寸限制参见GB/丁3217

注2:因制造方法的原因，如试样不能满足上述尺寸条件，可能得到较低的磁特性值。

42辅助磁特性

辅助磁特性、符号和单位见表2e

GB/T17951-2005

表2辅助磁特性及其符号、单位

术语号

磁特性符号单位

GB/T9637GB/T2900.60

221-03-16回复磁导率产，

剩磁的温度系数它〔相当于磁饱

.(B)%/℃

和的温度系数a(h)I

磁极化强度矫顽力的温度系数n(H,)%/℃

121-12-51居里温度T,℃

表9至表17给出的辅助磁特性的典型值是文献中发表的平均值，仅作为一种指标给出，不作为要

求，除非供需双方另有协定。各表中温度系数的温度范围一般为200C-100'C，但这并不妨碍这些材料

在此温度范围以外应用。在GB/T3217和GB/T13888中对将硬磁材料磁化到饱和所必需的磁场强

度作了规定

5化学成分

为提供参考信息，不同类型材料的成分范围在11.1.1.1和11.2.1中给出。

6密度

表9至表17给出的密度值仅仅是为了提供参考，这些密度值可用于质量和体积的计算。

7牌号

硬磁材料可以通过简短的牌号和字母数字记号(代号)来标志(见表9至表17)。牌号中的化学符

号或英文名称表示主要组分，斜线前面的数字表示最大磁能积(BH)-.(单位k1/m')>斜线后面的数字

表示矫顽力H杯单位kA/m)的十分之一。而具有粘结剂(大部分是有机粘结剂)的硬磁材料，则采用在

牌号末尾加字母P“”表示。

示例1:对于表9中的ANIiCo12/6的牌号，整数12由其(BH)-、的最低值11.6kJ/-'得出，整数6由H‘最低值的

十分之一，即55X1/10=5.5再四舍五人为一个最接近的整数而得出。如舍去后整数部分为零，则保留它舍去后的第一

个不为零的小数

代号中的字母表示硬磁材料的类别，第一位数字表示各个类别中材料的种类，见表8。第二位的数

字“0"表示材料是磁各向同性的;"1”表示材料是磁各向异性的。第三位数码表示不同的等级。

8交货方式及尺寸

硬磁材料可以在磁化或不磁化状态下交货，还可以组装在磁路中交货。磁体的尺寸应在定货时

商定。

9检验

9.1检验范围

检验范围由供需双方商定。

92检验方法

当硬磁材料制成符合GB/T3217规定的形状和尺寸的试样时，其磁特性按GB/T3217检验。否

则，检验的细节由供需双方商定。

10拒收理由

拒收理由包括硬磁材料的磁特性值低于表9至表17给出的规定值或超过表18至表21给出的形

GB/T17951-2005

位公差和尺寸公差。

硬磁材料的外部和内部缺陷，只有当它们影响到加工和应用时，才可作为拒收的理由。

11分类材料

11.1硬磁合金材料

11.1.1铝一镍一钻一铁一钦硬磁材料(AINiCo)

11.1.1.1化学成分

以铝一镍一钻一铁一钦为基的硬磁材料又称AlNiCo，成分范围见表3.

表3AINiCo硬磁材料的化学成分单位为质量分数%

AINiCo}一“3.‘5I12.28}0-42}2-6一0--9{0-3一-“0.8{余量一

11.1.1.2制造方法

AINiC。硬磁材料由铸造或粉末冶金方法生产。钻含量高于15%时，通过在热处理时加磁场，可产

生磁各向异性，其磁特性可在择优的方向增加。具有柱状晶或单晶结构的材料，在热处理时平行于柱状

晶轴加磁场，可得到铸造硬磁材料的最佳性能。

11,1,1,3细分类

铸造或烧结各向同性硬磁材料(R1-O-z)

x-1,2

铸造或烧结各向异性硬磁材料(Rl-1一二)

z=1,2,

11.1.1.4磁特性和密度

磁特性和密度值在表9中给出。

11.1.1.5尺寸公差

烧结和铸造AlNiCo磁体的尺寸公差值在表18中给出。

11.1.2铬一铁一钻硬磁材料(CrFeCo)

11.1.2.1化学成分

以铬一铁一钻为基的硬磁材料又称CrFeCo，成分范围见表4.

表4CrFeC。硬磁材料的化学成分单n,为质量分数yo

其他元素如Si,Ti,M.,Al,V

CrFeCo}25-3517-25{0.1-3}余量

11.1.2.2制造方法

CrFeC。硬磁合金材料可由铸造或粉末冶金方法生产，通过热轧或冷轧成带材或拉成丝材，有些经

冲压、车削或钻孔而达到所需形状。

11.1.2.3细分类

各向同性硬磁材料(R2-0-z)

z=1,2,"-·一

各向异性硬磁材料(R2-1-z)

z一1,2

11.1.2.4磁特性和密度

各向同性和各向异性CrFeC。硬磁材料的磁特性在表10中给出

11.1.2.5尺寸公差

冷轧带材、冷拉线材和棒材的尺寸公差值分别在表19和表20中给出，用粉末冶金方法生产的硬磁

3

GB/T17951-2005

材料的尺寸公差应由供需双方商定。

1.3铁一钻一钒一铬硬磁材料(FeCoVCr)

:{

1.3.1化学成分

化学成分如表5所示。

表5FeCoVCr硬磁材料的化学成分单位为质量分数%

V+Cr

FeCoVCr49-544^-13余量

11.1.3.2制造方法

FeCoVCr硬磁合金材料用铸造法制造，热轧或冷轧成带材或冷拉成线材。冷变形((80%^-95%)及

随后5000C--650℃的热处理对获得磁特性是必不可少的工艺过程。

11.1.3.3细分类

推荐以磁极化强度矫顽力H。为细分类的依据。

11.1.3.4磁特性和密度

磁特性和密度在表10中给出。

11.1.3.5尺寸公差

冷轧带材和冷拉线材的尺寸公差值分别在表19和表20中给出。

11.1.4稀土一钻硬磁合金材料

11.1.4.1化学成分

应用较多的稀土一钻合金有两种类型:RECo:和REiCol,.REzCo,7用来表示一系列由多种过渡族

元素部分替代钻的二元和多元合金的通式，这两种类型的合金具有强烈的单轴磁各向异性和高的磁饱

和，可制成拥有高矫顽力H,和高剩磁B的硬磁材料。这类硬磁材料的主要成分见表6,

表6RECo硬磁材料的化学成分单位为质量分数%

一S-{Co}Fe{C。一其他元素女口Zr,Hf,Ti

SMCo533--3565-67

Sm,Co?24-2648~5213-185--120--3

衫(Sm)是这类合金中的主要稀土金属元素。但钵(Ce)或谱(Pr)也可作为这类合金的稀土金属

元素。

11.1.4.2制造方法

REC。粉末在磁场中压制成坯块，可获得各向异性硬磁材料。压坯在真空或保护气氛下烧结。

11.1.4.3细分类

RECo:类各向异性硬磁材料(R5-1-x)

x二1,29

REDCo类各向异性硬磁材料(R5-1-x)

x=10,11,12,,19

11.1.4.4磁特性和密度

磁特性和密度在表n中给出。

11.1.4.5尺寸公差

尺寸公差由供需双方商定

11.1.5钦一铁一硼硬磁材料(REFeB)

11.1.5.1化学成分

REFeB硬磁材料以组分RE2FeB为基。稀土(RE)元素主要是钦(Nd)，可以部分地被铺(Dy)、错

GB/T17951-2005

(PL)或其他稀土元素替代，铁可以部分地被钻(Co)替代。Nd,FeB合金具有四方晶结构并显示出高的

饱和磁极化强度和高的单轴磁各向异性。

REFeB硬磁材料的成分范围见表10

REFeB硬磁合金材料的化学成分单位为质量分数%

其他元素如V,Nb,At,G.

REFeB}28^-35{0-151--2D0-y,P10r0-1余量

11.1.5.2制造方法

REFeB粉末在磁场中压制成坯块，可获得各向异性硬磁材料。压坯在真空或保护气氛下烧结。

11.L5.3细分类

各向异性NdFcB硬磁材料(R7-1-z)

.x=1,2,,9

11.1.5.4磁特性和密度

各向异性硬磁REFeB材料规定的磁特性最低值和密度在表12中给出

11.1.5.5尺寸公差

尺寸公差与表18中Ti含量低于1%的烧结AINiC。磁体的规定相同。

11.2硬磁陶瓷材料(硬磁铁氧体)

11.2.1化学成分

硬磁铁氧体的化学组成可以用公式MO"nFei0,来描述(式中M为Ba和Sr)，系数n可在4.5-

6.5的范围内变动。硬磁铁氧体具有高单轴晶体各向异性的六角形结构，但其磁饱和相对较低。

通过添加特殊添加物可提高磁特性。

11.2.2制造方法

硬磁铁氧体粉末在有或无磁场条件下压制成坯块可获得各向异性或各向同性硬磁材料。压坯在空

气中烧结。

11.2.3细分类

各向同性硬磁铁氧体材料(Sl-O-x)

z一1,2

各向异性硬磁铁氧体材料(S1-1-x)

s=1,2,

11.2.4磁特性和密度

各向同性和各向异性硬磁铁氧体材料的磁特性和密度在表13中给出。

11.2.5尺寸公差

各向同性和各向异性硬磁铁氧体的尺寸公差值在表21中给出。

11.3粘结硬磁材料

树脂粘结硬磁材料是复合材料，由树脂基体和磁粉构成。材料的机械性能主要由粘结剂决定，磁特

性由磁粉的类型、粘结剂、磁粉与粘结剂的比例决定，对于各向异性材料，磁特性还与取向度有关。

11.3.1化学成分

粘结硬磁材料的主要原材料有AlNiCo,SmCo,,SmiCo,NdFeB和硬磁铁氧体粉，主要的基体材

料有合成胶、热熔塑胶和热固化枯结剂。

11.3.2制造方法

粘结硬磁材料可由轧制、挤压或压延法生产，具有固定形状的粘结硬磁材料可用注射、冲压或挤压

法生产。

11,13细分类

各向同性粘结AlNiCo硬磁材料(U1-0-s)

GB/T17951-2005

x=0,1,2>..."..

各向同性粘结REC。硬磁材料(U2-0-x)

x=[10+司(压延法和挤压法)

x=[20+n](注射法)

x二[30+n](压模法)

n=0,1,2,……,9

各向异性粘结REC。硬磁材料(U2-1-x)

x=仁10十司(压延法和挤压法)

x=[20+n口(注射法)

x=[30+n](压模法)

”=0,1,2,",9

各向同性粘结REFeB硬磁材料(U3-0-x)

x=[10+司(压延法和挤压法)

二=[20+n](注射法)

x=[30+n](压模法)

n=0,1,2,，··…,9

各向同性粘结硬磁铁氧体材料(U4-0-x)

x=[10+司(压延法和挤压法)

二=[20+二〕(注射法)

x=[30+n](压模法)

n=0,1,2,……,9

各向异性粘结硬磁铁氧体材料(U4-1-x)

x=[10+n](压延法和挤压法)

x=[20+n](注射法)

x二仁30+n](压模法)

n=0,1,2,,9

11.3.4磁特性和密度

最低磁特性的规定值和密度

AlNiCop在表14中给出;

RECop在表15中给出;

REFeBp在表16中给出;

硬磁铁氧体P在表17中给出。

11.3.5尺寸公差

尺寸公差由供需双方商定。

12不可逆退磁特性

处于原始剩磁状态的硬磁材料，在受到退(反作用)磁场的作用时，将失去一定量的磁通。在除去退

磁场之后，剩磁状态的原始磁通可全部或部分恢复。在前一种情况下，磁性变化是完全可逆的，而在后

一种情况下磁性的变化是部分可逆部分不可逆的。磁能相应于磁场的变化，通过在材料标准的相关表

中给出的相对回复磁导率kre来‘定量描述。因此，对于硬磁系统的设计，应考虑这个不可逆变化。

设计时应考虑出现可逆变化的退磁场范围，即退磁场强度引起的不可逆磁通变化(磁通损失)的允

许量。图1为B-H和J-H退磁及回复曲线。

图1表示一种硬磁材料的退磁和回复曲线，此材料在充分磁化后，具有剩磁8,=1.。施加一定强

度的退磁场Ho，再将其减小到零(磁场的暂态作用)，在材料中引起剩余磁通密度BP=JP，称它为剩余

GB/T17951-2005

回复磁通密度(稳定度)。由于Bp<B,，所以出现了磁通的相对不可逆损失(B,-BP)IB。这种损失随

着H。增加而增大，因此，引起预定允许最大损失的HD值是硬磁材料抵抗退磁场的稳定性的定量测

量。例如，如果允许的最大损失为5%，则相应的磁场称为H}。按照GB/T3217-1992中5