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磁性材料 |
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日本开发出钕含量更低、性能更高的钕磁铁 |
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| http://cn.newmaker.com
10/23/2014 9:10:00 AM
日经BP社
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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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