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日本开发出钕含量更低、性能更高的钕磁铁
http://cn.newmaker.com 10/23/2014 9:10:00 AM  日经BP社
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磁性材料展厅
磁芯, 铁氧体, ...
日本物质材料研究机构(NIMS)2014年10月20日宣布,成功合成出了与目前全球最强的Nd2Fe14B(钕磁铁)相比,稀土元素Nd(钕)的含量减少、磁特性更为优异的新型磁铁,其化学式为Nd2Fe12Nx。

磁特性方面,新磁铁材料的各向异性磁场强度(与丧失磁力的反向磁场强度,即矫顽力成正比)在室温下约为8T(Tesla),饱和磁化强度(向外部发挥磁力的能力)为1.66T(有5%的误差)。各向异性磁场强度超过了钕磁铁的约7T,饱和磁化强度与钕磁铁的约1.6T基本相同。另外,材料温度上升时饱和磁化强度的降幅也比钕磁铁小,因此高温下的饱和磁化强度优于钕磁铁。磁化消失的居里点方面,新材料约为550℃,比钕磁铁的312℃高出200℃以上。这种新磁铁有望用于需要在高温下驱动马达的混合动力汽车(HEV)等。

在这种新型磁铁材料中,Nd的重量比例为17%(Nd2Fe12Nx中的x为1时),比Nd含量为27%左右的普通钕磁铁大幅减少。另外,新磁铁将传统钕磁铁中价格比较高的B(硼)换成廉价的N(氮),因此是一种在资源和价格上都比较有利的化合物。

不过,此次制造的不是块状烧结磁铁,而是薄膜。因此还不能立即取代目前的钕烧结磁铁。今后还要研究磁铁材料的粉末化以及粉末的烧结等课题。

新型磁铁薄膜的制造方法如下。首先在MgO单晶基板上生长晶格间隔与NdFe12化合物相似的钨,利用钨的异质外延生长使NdFe12稳定。然后在氮气中对NdFe12进行加热,合成Nd2Fe12Nx薄膜。薄膜厚度为350nm。(记者:中道 理,《日经电子》)

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