任何對清潔（可再生）能源、消費電子產(chǎn)品或電動汽車有過短暫興趣的人，都會遇到“永磁體”這個詞。永磁體是由金屬和稀土元素的不同組合制成的。永磁體出現(xiàn)在20世紀60年代左右，但1982年發(fā)生了改變游戲規(guī)則的事情。——通用汽車公司的研究科學家約翰·

任何對清潔（可再生）能源、消費電子產(chǎn)品或電動汽車有過短暫興趣的人，都會遇到“永磁體”這個詞。永磁體是由金屬和稀土元素的不同組合制成的。永磁體出現(xiàn)在20世紀60年代左右，但1982年發(fā)生了改變游戲規(guī)則的事情。

——通用汽車公司的研究科學家約翰·克羅特用稀土制造了世界上最強的永磁體。該公司的一個部門稱為Magnequench成立于1986年。

Magnequench的目標是生產(chǎn)釹鐵硼(釹鐵硼)磁鐵，一種通用汽車所需的高級永磁材料。這一研究是由于早前開發(fā)的釤鈷永磁材料成本高。

制造永磁體有兩種不同的方法，通用汽車專注于熔紡納米晶釹鐵硼磁體，日本住友金屬工業(yè)生產(chǎn)全密度燒結磁體。住友后來被日立(Hitachi)收購。日立生產(chǎn)釹磁鐵的專利技術，并將其授權給其他公司。通用汽車進軍這一領域的嘗試出現(xiàn)了一個更有趣的轉變。

如果沒有對Magnequench的可疑收購，中國就不可能發(fā)展稀土產(chǎn)業(yè)。1988年，總部位于印第安納波利斯的Magnequench被神秘地賣給了中國...。該工廠隨后被關閉，并于2000年遷往中國。

從那以后，美國國防承包商所需的稀土金屬、合金和磁鐵要么直接要么間接地主要來自中國。中國壟斷了元素周期表中17種元素的開采和/或加工。

永磁體分類

永磁體有六種類型，但只有兩種是由稀土元素制成的——釹鐵硼磁體和釤鈷磁體。其他四種類型的磁鐵是陶瓷(或硬鐵氧體)，鋁鎳鈷，注塑和柔性。

不用對這四種材料做太多的詳細介紹，陶瓷磁體是由氧化鐵和鋇或碳酸鍶組成的。它們是最早被發(fā)明的磁鐵類型，可以追溯到古希臘，古希臘人知道磁石(一種磁性礦石)。第一塊陶瓷磁鐵出現(xiàn)在20世紀50年代。比以前任何形狀的磁鐵都更強大的磁鐵，可以用粉狀的鋇鐵氧體或鍶鐵氧體做成磁鐵的形狀，然后烘烤。相比之下，釹鐵硼磁鐵是釹、鐵和硼的合金，在熔爐中熔化，然后冷卻成錠。鋼錠粉碎后，粉末燒結成致密塊，經(jīng)熱處理后切割成型，再進行表面處理和磁化。

陶瓷磁鐵易于磁化，耐腐蝕，比天然磁鐵更強，但易脆易碎，這意味著它們不能用于彎曲的機械。釹磁鐵也很脆，耐熱性較差，需要涂層來防止腐蝕。然而，它們比任何其他類型的磁鐵強大的大小相同，并非常抗退磁由外部磁場。這使得釹鐵硼磁鐵適用于大功率渦輪和發(fā)電機，而陶瓷磁鐵更適合低功率機械。

在釹鐵硼和釤鈷磁鐵出現(xiàn)之前，最強大的磁鐵是鋁、鎳和鈷制成的Alnico磁鐵。Alnico磁鐵取代了電磁鐵，而且Alnico磁鐵在很大程度上被更強的釹鐵硼和SmCo磁鐵所替代，但它們?nèi)匀槐挥糜诟邷靥幚碓O備和傳感器，舉幾個例子。

注射成型磁鐵是通過將磁性材料與聚合物粘合劑混合制成的。這使得磁鐵可以被塑造成復雜的形狀，適合插入或周圍現(xiàn)有的組件，從而節(jié)省了制造過程中的步驟。柔性磁鐵是類似的，只是它們是在扁平的條狀和片狀。乙烯基常被用作粘合劑。

釤鈷磁鐵在20世紀70年代首次被引入。它們比鋁鎳鈷或陶瓷材料更強，在所有永磁材料中耐熱性最好，能夠承受高達300攝氏度的高溫。但由于成本較高，它們不如最常見的稀土磁體釹鐵硼受歡迎。釤鈷磁鐵具有很強的抗生銹能力，但它們也很脆弱，當高溫導致它們膨脹時可能會斷裂。

釹-鐵-硼磁鐵的性能與釤-鈷類似，只是它們的抗氧化能力較差，需要表面處理，而且不能承受如此高的溫度。由于釹鐵硼磁鐵的磁性很強，所以它可以被安裝在電機和無繩工具等緊湊的空間中。

鋱和鏑有時被添加到釹鐵硼磁體中，以使它們能夠承受更高的溫度。

永磁體屬性

比較永磁體有更科學的方法。剩磁是指磁場的強度，矯頑力是指材料的抗退磁能力，能量積是磁能的密度，居里溫度是材料失去磁性的點。

功能和應用

電動機用磁鐵把電能轉換成機械能。永磁體被放置在導電物質(zhì)中，來自磁體的磁場帶動另一件設備，使電機快速旋轉。永磁體也可以起到相反的作用，將機械力轉化為電力。將兩塊永磁體相對放置會產(chǎn)生斥力，使渦輪旋轉，渦輪就會轉動一個叫做電樞的旋轉線圈，從而產(chǎn)生電能。

自上世紀90年代釹磁鐵變得更便宜以來，釹磁鐵在許多高科技應用中取代了早期的鋁鎳鈷和鐵氧體永磁。常見用途包括計算機硬盤驅(qū)動器、風力渦輪機、揚聲器/耳機、MRI掃描儀、無繩工具電機；以及燃油汽車、混合動力和電動汽車的各種電機，甚至各種工業(yè)電機。

順便說一句，釹是鎳金屬氫化物(鎳氫)電池中發(fā)現(xiàn)的稀土元素的混合物之一，鎳氫電池的陽極通常是鑭、鈰、釹和鐠的混合物。

美國軍方是永久磁鐵的重要買家。隱形直升機的消聲技術葉片中含有釹磁鐵。

飛機使用它們作為電機和執(zhí)行機構，就像美國海軍的Zumwalt DDG 1000制導軍用驅(qū)逐艦(艦上的感應電機巡航時產(chǎn)生58兆瓦的電力)，中心安裝的電力牽引驅(qū)動器和集成啟動發(fā)電機一樣。飛機電氣系統(tǒng)采用釤鈷永磁來發(fā)電。

對這些磁鐵材料的需求只會增長，尤其釹的需求。

因此，討論是否有足夠的磁鐵材料，尤其是稀土元素，來滿足人們的需求，這是一個合情合理的問題。

中國是最大的稀土開采、加工、供應商。（綜合編繹）