稀土永磁材料
电子技术通讯中的重要材料
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历史版本
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稀土永磁材料（Rare Earth Permanent Magnets）是被外磁场磁化后，去掉外磁场仍能保持高剩磁的材料，由稀土元素与过渡金属组成的合金构成。主要的组成种类有钕铁硼（NdFeB）、钐钴（SmCo）、钐铁氮（SmFeN）等。稀土永磁材料具有高磁能积、热稳定性、抗腐蚀性和环保性等性能，在现代工业中得到广泛应用，在汽车和航空、声学与传感、能源与环境、磁性存储等领域占有重要地位。稀土永磁材料中的稀土元素具有毒性，会污染水体、大气和土壤，也会对人体器官造成损伤。[2][3][4][5][6]
发展历史
20世纪60年代，永磁材料中增加了新的成员，即“稀土永磁材料”。美国磁体专家斯特纳特（Strnat）首次提出了使用稀土元素制造高性能永磁材料的概念，并研制出第一代钐钴（SmCo5）永磁体。添加稀土元素大幅度提高了永磁材料的磁性能。[1]日本科学家小岛泰彦（Teruhiko Ojima）等人于70年代开展了研究，用粉末冶金法制作出了性能良好的第二代钐钴（Sm2Co17）永磁体，该磁体具有非常强大的磁性能。[7]到了80年代，日本科学家佐川（Sagawa）和他的团队成功地开发出了第一个商业化的稀土永磁材料，即钕铁硼（NdFeB）磁体。该材料具有极高的磁能积和矫顽力，成为当时性能最好的永磁材料。[8]
美国的科学家格罗特（Groat）也在20世纪80年代成功地合成了钕铁硼永磁材料。[9]中国于20世纪90年代开始研究并生产稀土永磁材料。中国拥有丰富的稀土矿资源，也是全球稀土永磁材料的主要生产国。20世纪开始，日、美、 欧洲等国家的稀土永磁产业发展较为缓慢，但中国迅速发展成为最大的稀土永磁材料生产基地。[10]由于稀土永磁材料的研发和应用不断推进，其他各国也开展了稀土永磁材料的研究，以提高其性能并拓宽应用领域。除了钕铁硼磁体，还涌现出一些新型的稀土永磁材料，如钴基永磁材料和钕铁硼/钴永磁材料。[11]