2013北航研究生暑期社会实践宁波团
个人技术报告
——汽车内饰生产工艺基础
公司：金科磁业有限公司
学校：北京航空航天大学
学院：材料科学与工程
姓名：刘 洋
汽车内饰生产工艺基础
磁性材料是各种电子产品主要的配套产品，无论是消费家电产品和工业类如计算机、通讯设备、汽车，以及国防工业均离不开磁性材料。当前，中国各种磁性材料的产量基本上世界第一，成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。中国磁性材料的中长期市场前景十分光明，中国的磁性材料产品在全球的地位必将进一步提高。必须加强科技创新力度、加强技术改造加强企业管理水平，调整产业结构和提高产品档次，使中国磁性材料从大国走向强国。
一、中国磁性材料产业现状
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）；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
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。
烧结Nd-Fe-B系永磁材料，以下简称为S-NdFeB永磁材料或S-NdFeB永磁体。S-NdFeB永磁体是一种能量密度很高的储能器，利用它可以高效率地实现能量与信息的相互转换，而它本身的能量并不消耗。烧结NdFeB磁体在中国的用途主要有，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； 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；低档用途，诸如慈溪等地生产的磁性纽扣。
2004年中国生产烧结NdFeB磁体27,150吨，毛坯46,150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永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。
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。
S-NdFeB永磁材料正在推动计算机硬盘技术、核磁共振成像技术、电动车、风力发电、工业永磁电机、消费电子（CD、DVD、手机、音响、复印机、扫描仪、摄像机、照相机、冰箱、电视机、空调机等）技术及磁力机械、磁悬浮技术、磁传动等产业和技术的迅速发展。
3、中国新型稀土永磁材料的研究开发现状
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（hydrogen disproportionation desorption recombination）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≤1000 ppm）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。
二、烧结钕铁硼生产流程
烧结Nd-Fe-B永磁材料是用粉末冶金法生产的。生产的工艺流程如下：
原材料准备
成分设计
配料计算与称料
冶炼
铸锭
破碎制
粉混料 磁场取向与压型烧结 质量检测充磁成品包装、入库
1、S-NdFeB永磁材料相组成与内禀磁性能
烧结钕铁硼永磁体是以Nd2Fe14B化合物为基体的合金材料。S-NdFeB永磁材料（快淬纳米晶用词材料除外）不是单相的。S-NdFeB永磁材料主要由Nd2Fe14B相、富Nd相和富B相组成。大部分稀土元素（用RE表示稀土元素）都形成RE2Fe14B化合物，它是S-REFeB系永磁体的基体相。所有的RE2Fe14B化合物均有相同的晶体结构。由于沿晶体a轴和c轴的原子间距与近邻原子不相同，它对磁性能有影响。沿c轴较易磁化到饱和，消耗的能量少，称c轴为易磁化轴。沿a轴较难磁化到饱和，消耗的能量较大，称a轴为难磁化轴。由于Nd2Fe14B晶体只有一个易磁化轴，所以又称为单轴晶体。RE2Fe14B化合物均具有优良内禀磁性能，磁极化强度高，磁晶各向异性场大，居里温度高等有实用意义永磁材料应具备的条件。在S-NdFeB永磁合金中必须存在富RE相。它有两个重要的作用：第一是少量的富RE相沿晶粒
边界均匀分布，并包围每一个2:14:1相晶粒，其厚度为2～3nm便可把相邻2:14:1相晶粒磁绝缘起来，起到去交换耦合作用，实现磁硬化。如果S-REFeB永磁材料没有少量富RE相，就不可能有高矫顽力；第二是起助烧结作用。因为富RE相在650℃左右就熔化。当S-NdFeB永磁体在烧结时，富RE相已熔化成液体，起到液相烧结的作用，以便为制造致密的S-NdFeB永磁材料打下基础。富B相是非铁磁性相，现在随着制造技术的提高可以避免有害的富B相的出现。
2、S-NdFeB永磁合金显微组织结构与技术磁参数
S-NdFeB永磁体的技术磁性能参数，如Br、Hcj、Hcb和（BH）m、等是对磁体显微组织结构敏感的磁参量。磁体的化学成分是决定这些技术参量（理论值）的前提条件，而磁体的显微组织结构是决定技术磁性能参数的充分条件。若只有合适的成分，没有符合要求的显微组织结构，是不可能获得良好的技术磁性能指标的，也就是说，在相同的条件下，若工艺不同，显微组织结构不同，技术磁性能参数可以成倍数或数倍地变化。
为了获得高性能烧结NdFeB永磁体，除了磁体有合理的成分、密度取向度等因素以外，改善其显微结构是至关重要的。根据大量的实验研究表明，高性能烧结NdFeB永磁体的理想显微结构应具有如下七个特征：（1）2:14:1相的晶粒尺寸均匀一致，平均晶粒尺寸4-6μm左右，不存在大于10μm和小于1μm的晶粒。（2）每一个2:14:1相晶粒被薄层富Nd相包围，薄层富Nd相（晶界相）的厚度约2nm左右。（3）薄层富Nd相要连续、均匀，富Nd相与2:14:1相的界面要光滑。（4）除了2:14:1相和2%（体积分数）的富Nd相以外，其他杂相如Nd2O3、富B相、孔洞等应尽可能少，使2:14:1相的体积分数尽可能达到98%。（5）磁体相对密度接近100%。（6）2:14:1相的晶粒c轴几乎100%沿磁场取向轴方向。（7）Nd2Fe14B晶粒内部的成分与结均匀，其边界区的成分、结构与晶粒内部均匀一致。如果制造的烧结Nd-Fe-B永磁体具有上述特点，那么这种永磁体必然具有高Br、高Hcj和高（BH）m。
S-NdFeB永磁体的化学性能主要是讨论它的腐蚀行为和腐蚀性能。S-NdFeB永磁体的腐蚀是指S-NdFeB永磁体与周围介质接触时，由于发生化学反应和电化学作用而引起磁体表面或整体的破坏或腐蚀。磁体表面越光滑、越干净，其氧化速度越低。如果磁体表面有指纹，则大大促进其氧化。添加少量Co或Cu便可显著地降低烧结Nd-Fe-B系永磁体的腐蚀速度；如Co和Cu复合添加，则其效果更好。研究工作还表明，在烧结Nd-Fe-B中添加1%Cr（原子分数）后，可提高其抗腐蚀性能，这是因为Cr进入了Nd2（Fe，Cr）14B相，提高了基体相的抗氧化能力。添加V、Al、Dy和Ni等也可改进烧结Nd-Fe-B系永磁体在潮湿空气环境
中的抗腐蚀性能。总之，合理地优化烧结Nd-Fe-B永磁体的成分，有可能制造出具有较好抗氧化能力的烧结Nd-Fe-B系永磁材料。
3、原材料
原材料包括原材料的选购、原材料成分与纯度、原材料的表面处理、块度尺寸与剪切和原材料的分类管理。一般要根据企业制造高档或中档或低档烧结Nd-Fe-B永磁体的要求，按国家标准规定的原材料成分表来选购原材料。购买稀土金属时应注意到，每一种稀土金属应附有原材料成分化验单，其化学成分和纯度应符合国家标准要求；另外，还要求其杂质少、表面洁净、新断口呈银灰色、表面无肉眼可见的夹杂物、无氧化；严防受潮，避免氧化。对工业纯铁、硼铁合金和其他金属原材料的选用原则与对稀土金属材料选用的原则是不同的。可根据企业计划生产的高、中、低档S-NdFeB永磁体产品种类来选择高纯、中等纯度或低纯度的原材料。在冶炼之前，原材料应做好如下几方面的处理：（1）校对所生产的S-NdFeB永磁体牌号、档次和应选择的原材料品种、成分。（2）对原材料进行切断，使其尺寸符合冶炼要求。（3）去除原材料表面的锈层、夹杂物、氧化物、灰土等。
4、S-NdFeB熔炼与铸锭的原理与技术
熔炼是将各种不同的金属加热，使之熔化，变成熔融的液体，并且均匀化，形成合金。熔炼是将单一金属转化为合金的过程。铸锭是将熔融的合金液浇注成一定形状和尺寸，并形成一定显微组织结构的合金锭。这一合金锭的显微组织结构对后续工序，乃至最终磁体的显微组织和性能有重要的影响，它对后续工序能否做出质量合格的高性能永磁体起到重要作用。
熔炼的目的是将纯金属料熔化，并确保合金液“清、准、均、净”。所谓“清”是将所有的金属料熔清，纯Fe和金属Nb等的熔点较高，应设法使他们完全熔化。“准”是确保合金的设计成分，做到成分准确。“均”是确保合金液干净，防止夹杂物和气体污染。“净”是确保合金液干净，防止夹杂物和气体污染。
熔炼的合金液达到上述四点要求后，需要将合金液倒在一定形状和尺寸的铸模中，使它凝固成一定形状的铸锭，这一过程称为浇注。浇注最重要的任务是控制铸锭的显微组织。
铸锭组织不仅对制粉、取向、烧结工艺，而且对粉末性质和最终烧结磁体的磁性能均有重要影响。没有优良的铸锭组织，就不可能制造出高性能烧结永磁体，所以铸锭组织是制造高性能磁体的关键技术之一。良好的铸锭组织应是：柱状晶生长良好，尺寸细小；富Nd相沿晶界均匀分布，不应有大块的富Nd相；以及不存在α-Fe晶体。
为了避免传统铸锭技术存在的问题，近期发展了快速凝固铸片技术（SC片）。如果冷却速度控制得好，在速凝铸片中不存在α-Fe，2:14:1相片状晶细小，富Nd相沿片状晶均匀分布，不存在团块状富Nd相，这有利于制造高性能烧结Nd-Fe-B永磁材料。
5、S-NdFeB永磁体材料的制粉原理与技术
制粉的目的是将大块的合金锭破碎成一定尺寸（3-6μm）的粉末体。为了获得良好取向的磁体，对磁粉有下列要求：（1）粉末颗粒尺寸小（3-4μm），而且尺寸分布窄，即要求3-4μm的颗粒占95%，不要小于1μm和大于7μm的颗粒存在，以保证所有的粉末颗粒都是单晶体。（2）粉末颗粒呈球状或近似球状。（3）粉末颗粒的晶体缺陷要尽可能的少。（4）破碎时最好沿晶界破碎，力求做到每一个颗粒的表面都有富Nd相，为后面的液相烧结打下基础。（5）粉末颗粒表面吸附的杂质和气体要尽可能的少，尤其是氧含量应少。S-NdFeB制粉多采用氢破碎制粉和气流磨制粉相结合的方法，制得符合要求的磁粉。
6、磁场取向与压型原理和技术
Nd-Fe-B磁性粉末在磁场取向的过程中，外磁场与粉末颗粒相互作用的静磁力矩是推动粉末颗粒的c轴转向外磁场方向的推动力，而粉末颗粒之间的静磁团聚力、外形不规则粉末之间的机械阻力和粉末颗粒相互接触的摩擦力是阻碍粉末颗粒的c轴转向外磁场的阻力。而阻力的大小与压型方式、粉末尺寸、形状和初始密度有关，因此粉末在磁场取向的过程中，很难做到完全的取向。
粉末压型有两个目的：（1）按用户需求将粉末压制成一定的形状与尺寸的压坯；（2）保持在磁场取向中所获得的晶体取向度。目前普遍采用的压型方法有三种，即：（1）模压法；
（2）模压加冷等静压；（3）橡皮模压（加冷等静压）。也可分为干压与湿压两种。
7、S-NdFeB永磁体烧结与热处理的原理和技术
Nd-Fe-B粉末压坯的相对密度一般为50%-70%，孔隙率为50%-30%，颗粒间的接触是机械接触，结合强度低。当压型的压力较大时，已相互接触的粉末颗粒有的已变形，这样的粉末压结体不具备高永磁性能的显微组织。为了进一步提高密度，改进粉末颗粒之间的接触性质，提高强度，使磁体具有高永磁性能的显微组织特征，需要将压坯加热到粉末基体相熔点以下的温度，进行热处理一段时间，这一过程成为烧结。
烧结过程使压坯发生一系列的物理化学变化。首先是粉末颗粒表面吸附气体的排除，有机物的蒸发与挥发，应力的消除，粉末颗粒表面氧化物的还原，变形粉末颗粒的回复和再结晶。接着是原子的扩散，物质的迁移，颗粒之间的接触由机械接触转化为物理化学接触，形
成金属键或共价键的结合。接触面扩大，出现烧结颈和烧结颈长大，密度提高，经理长大等。烧结可粗略地分为固相烧结和液相烧结。两种烧结有许多共同的特征。
8、边界强化（双合金法）、控氧技术与其他新技术
这里所说的边界是指2:14:1相晶粒的晶界相和晶粒边界相毗邻的2:14:1相晶粒表面层的缺陷区。边界是导致S-NdFeB永磁体矫顽力远低于2:14:1相形核HN的主要原因之一，同时也是导致S-NdFeB永磁体耐腐蚀性低和S-NdFeB永磁体力学性能低的原因。边界强化就是从技术的角度强化边界和改善其力学性能，以便制造出综合性能高的S-NdFeB永磁体。
边界强化有许多技术措施，包括SC片技术、HD技术、JM技术、烧结和回火技术，除此之外最重要的就是双合金法技术。双合金法与单合金法相比主要区别在于双合金法是冶炼两种合金：第一种是主合金，它的成分与Nd2Fe14B相的成分十分接近，以保证它具有高的饱和磁化强度和高的磁晶各向异性场；第二种是辅合金，辅合金可以是纯金属，或是某种化合物，或是富稀土金属的合金，并含有其他金属元素，它可提高边界的磁晶各向异性场，降低富稀土金属相电极电位与2:14:1相电极电位的差。
9、S-NdFeB永磁体机械加工和表面镀层处理原理与技术
实际应用的S-NdFeB永磁体，即永磁元件形状是多种多样的，如圆片、圆柱、圆筒状；方片、方块、方柱状；瓦状、扇形、梯形、多角形和各种不规则形状等。每一种形状的永磁体有不同的尺寸。由于磁元件的形状和尺寸不同，在生产过程中，除了大尺寸规则永磁元件外，其他磁体很难做到一次成型。因此一般在粉末冶金过程中，先生产出大块的坯料，经过烧结与回火处理后，在通过机械加工和磨加工、表面镀层处理，然后进行磁体性能、表面质量和尺寸精度的检测，最后进行充磁（部分产品不需要充磁，是否充磁由用户来决定）、包装入库和出厂。
三、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。
(1) 家电领域。中国电视行业到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），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。
2013北航研究生暑期社会实践宁波团
个人技术报告
——汽车内饰生产工艺基础
公司：金科磁业有限公司
学校：北京航空航天大学
学院：材料科学与工程
姓名：刘 洋
汽车内饰生产工艺基础
磁性材料是各种电子产品主要的配套产品，无论是消费家电产品和工业类如计算机、通讯设备、汽车，以及国防工业均离不开磁性材料。当前，中国各种磁性材料的产量基本上世界第一，成为磁性材料生产大国和磁性材料产业中心。中国磁性材料的中长期市场前景十分光明，中国的磁性材料产品在全球的地位必将进一步提高。必须加强科技创新力度、加强技术改造加强企业管理水平，调整产业结构和提高产品档次，使中国磁性材料从大国走向强国。
一、中国磁性材料产业现状
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）；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
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。
烧结Nd-Fe-B系永磁材料，以下简称为S-NdFeB永磁材料或S-NdFeB永磁体。S-NdFeB永磁体是一种能量密度很高的储能器，利用它可以高效率地实现能量与信息的相互转换，而它本身的能量并不消耗。烧结NdFeB磁体在中国的用途主要有，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； 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；低档用途，诸如慈溪等地生产的磁性纽扣。
2004年中国生产烧结NdFeB磁体27,150吨，毛坯46,150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永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。
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。
S-NdFeB永磁材料正在推动计算机硬盘技术、核磁共振成像技术、电动车、风力发电、工业永磁电机、消费电子（CD、DVD、手机、音响、复印机、扫描仪、摄像机、照相机、冰箱、电视机、空调机等）技术及磁力机械、磁悬浮技术、磁传动等产业和技术的迅速发展。
3、中国新型稀土永磁材料的研究开发现状
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（hydrogen disproportionation desorption recombination）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≤1000 ppm）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。
二、烧结钕铁硼生产流程
烧结Nd-Fe-B永磁材料是用粉末冶金法生产的。生产的工艺流程如下：
原材料准备
成分设计
配料计算与称料
冶炼
铸锭
破碎制
粉混料 磁场取向与压型烧结 质量检测充磁成品包装、入库
1、S-NdFeB永磁材料相组成与内禀磁性能
烧结钕铁硼永磁体是以Nd2Fe14B化合物为基体的合金材料。S-NdFeB永磁材料（快淬纳米晶用词材料除外）不是单相的。S-NdFeB永磁材料主要由Nd2Fe14B相、富Nd相和富B相组成。大部分稀土元素（用RE表示稀土元素）都形成RE2Fe14B化合物，它是S-REFeB系永磁体的基体相。所有的RE2Fe14B化合物均有相同的晶体结构。由于沿晶体a轴和c轴的原子间距与近邻原子不相同，它对磁性能有影响。沿c轴较易磁化到饱和，消耗的能量少，称c轴为易磁化轴。沿a轴较难磁化到饱和，消耗的能量较大，称a轴为难磁化轴。由于Nd2Fe14B晶体只有一个易磁化轴，所以又称为单轴晶体。RE2Fe14B化合物均具有优良内禀磁性能，磁极化强度高，磁晶各向异性场大，居里温度高等有实用意义永磁材料应具备的条件。在S-NdFeB永磁合金中必须存在富RE相。它有两个重要的作用：第一是少量的富RE相沿晶粒
边界均匀分布，并包围每一个2:14:1相晶粒，其厚度为2～3nm便可把相邻2:14:1相晶粒磁绝缘起来，起到去交换耦合作用，实现磁硬化。如果S-REFeB永磁材料没有少量富RE相，就不可能有高矫顽力；第二是起助烧结作用。因为富RE相在650℃左右就熔化。当S-NdFeB永磁体在烧结时，富RE相已熔化成液体，起到液相烧结的作用，以便为制造致密的S-NdFeB永磁材料打下基础。富B相是非铁磁性相，现在随着制造技术的提高可以避免有害的富B相的出现。
2、S-NdFeB永磁合金显微组织结构与技术磁参数
S-NdFeB永磁体的技术磁性能参数，如Br、Hcj、Hcb和（BH）m、等是对磁体显微组织结构敏感的磁参量。磁体的化学成分是决定这些技术参量（理论值）的前提条件，而磁体的显微组织结构是决定技术磁性能参数的充分条件。若只有合适的成分，没有符合要求的显微组织结构，是不可能获得良好的技术磁性能指标的，也就是说，在相同的条件下，若工艺不同，显微组织结构不同，技术磁性能参数可以成倍数或数倍地变化。
为了获得高性能烧结NdFeB永磁体，除了磁体有合理的成分、密度取向度等因素以外，改善其显微结构是至关重要的。根据大量的实验研究表明，高性能烧结NdFeB永磁体的理想显微结构应具有如下七个特征：（1）2:14:1相的晶粒尺寸均匀一致，平均晶粒尺寸4-6μm左右，不存在大于10μm和小于1μm的晶粒。（2）每一个2:14:1相晶粒被薄层富Nd相包围，薄层富Nd相（晶界相）的厚度约2nm左右。（3）薄层富Nd相要连续、均匀，富Nd相与2:14:1相的界面要光滑。（4）除了2:14:1相和2%（体积分数）的富Nd相以外，其他杂相如Nd2O3、富B相、孔洞等应尽可能少，使2:14:1相的体积分数尽可能达到98%。（5）磁体相对密度接近100%。（6）2:14:1相的晶粒c轴几乎100%沿磁场取向轴方向。（7）Nd2Fe14B晶粒内部的成分与结均匀，其边界区的成分、结构与晶粒内部均匀一致。如果制造的烧结Nd-Fe-B永磁体具有上述特点，那么这种永磁体必然具有高Br、高Hcj和高（BH）m。
S-NdFeB永磁体的化学性能主要是讨论它的腐蚀行为和腐蚀性能。S-NdFeB永磁体的腐蚀是指S-NdFeB永磁体与周围介质接触时，由于发生化学反应和电化学作用而引起磁体表面或整体的破坏或腐蚀。磁体表面越光滑、越干净，其氧化速度越低。如果磁体表面有指纹，则大大促进其氧化。添加少量Co或Cu便可显著地降低烧结Nd-Fe-B系永磁体的腐蚀速度；如Co和Cu复合添加，则其效果更好。研究工作还表明，在烧结Nd-Fe-B中添加1%Cr（原子分数）后，可提高其抗腐蚀性能，这是因为Cr进入了Nd2（Fe，Cr）14B相，提高了基体相的抗氧化能力。添加V、Al、Dy和Ni等也可改进烧结Nd-Fe-B系永磁体在潮湿空气环境
中的抗腐蚀性能。总之，合理地优化烧结Nd-Fe-B永磁体的成分，有可能制造出具有较好抗氧化能力的烧结Nd-Fe-B系永磁材料。
3、原材料
原材料包括原材料的选购、原材料成分与纯度、原材料的表面处理、块度尺寸与剪切和原材料的分类管理。一般要根据企业制造高档或中档或低档烧结Nd-Fe-B永磁体的要求，按国家标准规定的原材料成分表来选购原材料。购买稀土金属时应注意到，每一种稀土金属应附有原材料成分化验单，其化学成分和纯度应符合国家标准要求；另外，还要求其杂质少、表面洁净、新断口呈银灰色、表面无肉眼可见的夹杂物、无氧化；严防受潮，避免氧化。对工业纯铁、硼铁合金和其他金属原材料的选用原则与对稀土金属材料选用的原则是不同的。可根据企业计划生产的高、中、低档S-NdFeB永磁体产品种类来选择高纯、中等纯度或低纯度的原材料。在冶炼之前，原材料应做好如下几方面的处理：（1）校对所生产的S-NdFeB永磁体牌号、档次和应选择的原材料品种、成分。（2）对原材料进行切断，使其尺寸符合冶炼要求。（3）去除原材料表面的锈层、夹杂物、氧化物、灰土等。
4、S-NdFeB熔炼与铸锭的原理与技术
熔炼是将各种不同的金属加热，使之熔化，变成熔融的液体，并且均匀化，形成合金。熔炼是将单一金属转化为合金的过程。铸锭是将熔融的合金液浇注成一定形状和尺寸，并形成一定显微组织结构的合金锭。这一合金锭的显微组织结构对后续工序，乃至最终磁体的显微组织和性能有重要的影响，它对后续工序能否做出质量合格的高性能永磁体起到重要作用。
熔炼的目的是将纯金属料熔化，并确保合金液“清、准、均、净”。所谓“清”是将所有的金属料熔清，纯Fe和金属Nb等的熔点较高，应设法使他们完全熔化。“准”是确保合金的设计成分，做到成分准确。“均”是确保合金液干净，防止夹杂物和气体污染。“净”是确保合金液干净，防止夹杂物和气体污染。
熔炼的合金液达到上述四点要求后，需要将合金液倒在一定形状和尺寸的铸模中，使它凝固成一定形状的铸锭，这一过程称为浇注。浇注最重要的任务是控制铸锭的显微组织。
铸锭组织不仅对制粉、取向、烧结工艺，而且对粉末性质和最终烧结磁体的磁性能均有重要影响。没有优良的铸锭组织，就不可能制造出高性能烧结永磁体，所以铸锭组织是制造高性能磁体的关键技术之一。良好的铸锭组织应是：柱状晶生长良好，尺寸细小；富Nd相沿晶界均匀分布，不应有大块的富Nd相；以及不存在α-Fe晶体。
为了避免传统铸锭技术存在的问题，近期发展了快速凝固铸片技术（SC片）。如果冷却速度控制得好，在速凝铸片中不存在α-Fe，2:14:1相片状晶细小，富Nd相沿片状晶均匀分布，不存在团块状富Nd相，这有利于制造高性能烧结Nd-Fe-B永磁材料。
5、S-NdFeB永磁体材料的制粉原理与技术
制粉的目的是将大块的合金锭破碎成一定尺寸（3-6μm）的粉末体。为了获得良好取向的磁体，对磁粉有下列要求：（1）粉末颗粒尺寸小（3-4μm），而且尺寸分布窄，即要求3-4μm的颗粒占95%，不要小于1μm和大于7μm的颗粒存在，以保证所有的粉末颗粒都是单晶体。（2）粉末颗粒呈球状或近似球状。（3）粉末颗粒的晶体缺陷要尽可能的少。（4）破碎时最好沿晶界破碎，力求做到每一个颗粒的表面都有富Nd相，为后面的液相烧结打下基础。（5）粉末颗粒表面吸附的杂质和气体要尽可能的少，尤其是氧含量应少。S-NdFeB制粉多采用氢破碎制粉和气流磨制粉相结合的方法，制得符合要求的磁粉。
6、磁场取向与压型原理和技术
Nd-Fe-B磁性粉末在磁场取向的过程中，外磁场与粉末颗粒相互作用的静磁力矩是推动粉末颗粒的c轴转向外磁场方向的推动力，而粉末颗粒之间的静磁团聚力、外形不规则粉末之间的机械阻力和粉末颗粒相互接触的摩擦力是阻碍粉末颗粒的c轴转向外磁场的阻力。而阻力的大小与压型方式、粉末尺寸、形状和初始密度有关，因此粉末在磁场取向的过程中，很难做到完全的取向。
粉末压型有两个目的：（1）按用户需求将粉末压制成一定的形状与尺寸的压坯；（2）保持在磁场取向中所获得的晶体取向度。目前普遍采用的压型方法有三种，即：（1）模压法；
（2）模压加冷等静压；（3）橡皮模压（加冷等静压）。也可分为干压与湿压两种。
7、S-NdFeB永磁体烧结与热处理的原理和技术
Nd-Fe-B粉末压坯的相对密度一般为50%-70%，孔隙率为50%-30%，颗粒间的接触是机械接触，结合强度低。当压型的压力较大时，已相互接触的粉末颗粒有的已变形，这样的粉末压结体不具备高永磁性能的显微组织。为了进一步提高密度，改进粉末颗粒之间的接触性质，提高强度，使磁体具有高永磁性能的显微组织特征，需要将压坯加热到粉末基体相熔点以下的温度，进行热处理一段时间，这一过程成为烧结。
烧结过程使压坯发生一系列的物理化学变化。首先是粉末颗粒表面吸附气体的排除，有机物的蒸发与挥发，应力的消除，粉末颗粒表面氧化物的还原，变形粉末颗粒的回复和再结晶。接着是原子的扩散，物质的迁移，颗粒之间的接触由机械接触转化为物理化学接触，形
成金属键或共价键的结合。接触面扩大，出现烧结颈和烧结颈长大，密度提高，经理长大等。烧结可粗略地分为固相烧结和液相烧结。两种烧结有许多共同的特征。
8、边界强化（双合金法）、控氧技术与其他新技术
这里所说的边界是指2:14:1相晶粒的晶界相和晶粒边界相毗邻的2:14:1相晶粒表面层的缺陷区。边界是导致S-NdFeB永磁体矫顽力远低于2:14:1相形核HN的主要原因之一，同时也是导致S-NdFeB永磁体耐腐蚀性低和S-NdFeB永磁体力学性能低的原因。边界强化就是从技术的角度强化边界和改善其力学性能，以便制造出综合性能高的S-NdFeB永磁体。
边界强化有许多技术措施，包括SC片技术、HD技术、JM技术、烧结和回火技术，除此之外最重要的就是双合金法技术。双合金法与单合金法相比主要区别在于双合金法是冶炼两种合金：第一种是主合金，它的成分与Nd2Fe14B相的成分十分接近，以保证它具有高的饱和磁化强度和高的磁晶各向异性场；第二种是辅合金，辅合金可以是纯金属，或是某种化合物，或是富稀土金属的合金，并含有其他金属元素，它可提高边界的磁晶各向异性场，降低富稀土金属相电极电位与2:14:1相电极电位的差。
9、S-NdFeB永磁体机械加工和表面镀层处理原理与技术
实际应用的S-NdFeB永磁体，即永磁元件形状是多种多样的，如圆片、圆柱、圆筒状；方片、方块、方柱状；瓦状、扇形、梯形、多角形和各种不规则形状等。每一种形状的永磁体有不同的尺寸。由于磁元件的形状和尺寸不同，在生产过程中，除了大尺寸规则永磁元件外，其他磁体很难做到一次成型。因此一般在粉末冶金过程中，先生产出大块的坯料，经过烧结与回火处理后，在通过机械加工和磨加工、表面镀层处理，然后进行磁体性能、表面质量和尺寸精度的检测，最后进行充磁（部分产品不需要充磁，是否充磁由用户来决定）、包装入库和出厂。
三、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。
(1) 家电领域。中国电视行业到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），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。