钕磁铁的创新商业化是通过添加镝 (Dy) 来提高耐热性
钕磁铁的起源可以追溯到 1885 年,当时奥地利科学家和发明家 Carl Auer von Welsbach 将钕分离为新的单独元素钕(“新钕”)和镨(“绿色钕”)。随着时间的推移,元素名称将更改为钕和镨。 钕 (Nd) 是镧系“稀土元素”系列的第四个成员,原子序数为 60,令人惊讶的是,元素钕是地壳中第 27 位最常见的元素,尽管它不是以金属形式自然存在或未与其他元素混合其他镧系元素。该元素大量存在于矿石矿物中,例如独居石和氟碳铈矿。 钕磁铁开发 将近 100 年过去了,Masato Sagawa 博士在日本住友特殊金属公司工作期间领导了烧结稀土钕铁硼磁铁的开发和商业化。他的成就最近得到认可,佐川博士被授予 2022 年伊丽莎白女王工程奖 (QEPrize)。与住友同时,美国通用汽车公司发明并供应用于粘结磁体制造的熔纺纳米晶各向同性钕粉。这两种生产技术至今仍在使用。 钐钴 (SmCo) 永磁体成本上涨推动了钕铁硼磁体的发展,Sagawa 博士通过用更丰富、更便宜的铁和钕代替稀缺和昂贵的钴和钐,同时引入硼来改善磁性—这是向大众市场提供高性能的第一步,从而创造了新的烧结 Nd2Fe14B 化合物。 佐川博士随后在1980年代和1990年代初期领导研发,成功克服了高温下矫顽力突然降低的问题,最显着的是通过添加镝 (Dy) 来提高耐热性,这导致了大批量制造技术的发展,使创新商业化。 无尽的钕磁铁应用 钕磁铁立即比钐钴磁铁更受欢迎,主要是因为价格差异很大。铁和钕的采购价格均显着低于 SmCo 中使用的钴和钐。需要更高的耐高温性和耐腐蚀性的应用仍然更适合钐钴磁铁,但钕铁硼扩大了高强度永磁体的可能性。在现代世界中,钕磁铁在许多技术中发挥着关键作用。这些包括但不限于:手机、电脑、电动车、电机、传感器、风力发电机。 我国继续开采和生产世界上 87% 的钕磁铁(NdFeB 磁铁)但不断增长的需求正在推动许多其他地区的储量开发。此外,废物已被确定为稀土磁体材料的主要来源,欧盟的 SUSMAGPRO 等计划正在开发回收、再利用和回收此类磁体的工艺。 |