钕磁铁强度来源于磁北极和南极之间的距离非常小

钕稀土磁体是世界上最强的商用永磁体，最初由通用汽车和住友特种金属于1980 年代初发明，钕磁铁是手机、电脑、风力涡轮机和现代汽车的关键部件，应用列表几乎是无止境的。顾名思义，这些永磁体的主要材料是稀土元素钕。成品磁体是钕铁硼 (NdFeB) 的烧结或粘结合金，形成 Nd2Fe14B 四方晶体结构，正确的成分会产生具有异常强磁性能的永磁体。

钕磁铁 – 独特的磁性

磁性定义了任何磁性材料的特性，它们为特定应用的磁铁比较和选择提供了基础，三个关键的磁特性包括剩磁、矫顽力和（最大）磁能积。

剩磁 (B) – 测量磁场强度，钕磁铁具有高剩磁，这意味着它们的磁场具有非常高的强度。

矫顽力 (Hci) – 这是材料的抗退磁能力，钕磁铁具有高矫顽力，这意味着它们非常不易退磁, 磁铁具有非常高的能量积。

（最大）磁能积 (BHmax) – 这是永磁体磁能的密度，其特征是磁通量密度 (B) 的最大值乘以磁场强度 (H)。钕从本质上讲，钕磁铁关键磁性的组合使其成为一种用途广泛且强度极高的永磁体。实际上，烧结钕磁铁的最大能量积范围为200至400kJ/m3，而铝镍钴（或陶瓷）磁铁的最大能量积范围仅为 10-88 kJ/m3。这种额外的功率和性能显着扩展了应用的数量，许多新技术的发展完全基于钕磁铁的力量。

力量之源-磁偶极矩

磁偶极矩是由等效磁偶极子表示的磁矩的分量：磁北极和南极之间的距离非常小。由于电子结构中存在四个不成对电子，因此钕原子可能具有较大的磁偶极矩。平均而言，铁有三个。在磁铁中，未成对的电子产生磁场，它们对齐，因此它们以相同的方向旋转。这种结构赋予 Nd2Fe14B化合物高饱和磁化强度（Js ≈ 1.6 T 或 16 kG）和通常为1.3特斯拉的剩余磁化强度。因此，由于最大能量密度与Js2成正比，该磁相具有储存大量磁能的潜力（BHmax≈512kJ/m3或64MG·Oe）。

这个磁能值比标准强度的铁氧体磁铁体积大18倍，质量大12倍。 NdFeB 合金的这种磁能特性高于钐钴 (SmCo) 磁体，后者是第一种商业化的稀土磁体。实际上，钕磁铁的磁性取决于合金成分、微观结构和所采用的制造技术。

高能量密度钕磁铁的优点

由于磁力的来源，高强度钕磁铁与其他类型的磁铁（例如钐钴和陶瓷铁氧体）相比具有许多优点。这些包括：钕磁铁在相同的体积中提供更大的能量潜力，在更小的包装中提供相同的能量潜力，这使得钕磁铁非常适合用于磁性传感器和开关等应用。

当大规模使用时，钕磁铁非常适合磁分离等应用，在这些应用中，磁铁必须足够强大，才能从食品和塑料颗粒等材料中吸出即使是最小的黑色金属污染物颗粒。等效的铁氧体版本将大20倍，虽然磁铁会更便宜，但容纳铁氧体所需的结构将非常庞大且建造和安装成本高昂。

钕磁铁也广泛用于家庭中的日常设备中，例如橱柜磁性锁扣，因为它们的高能量密度允许小而离散的锁扣，不会影响高端安装的美感。