钕磁铁

磁鐵類型

钕磁铁(英语:Neodymium magnet),也称为钕铁硼磁铁NdFeB magnet),常被讹误为“磁铁”,是由稀土元素合金制成的永久磁铁,为化学式为Nd2Fe14B的四方晶系晶体。钕磁铁是现今磁性最强的永久磁铁,也是目前最常使用的稀土磁铁[1],被广泛地应用于电子产品,例如硬碟扬声器耳机等,以及电动汽车马达风力涡轮机发电机等。

经过电镀后的钕铁硼磁铁立方体
钕磁铁发现者佐川真人示范钕磁铁磁力,重量1公克的钕磁铁可以举起1900公克重水瓶。

钕磁铁于1982年由住友特殊金属佐川真人发现。这种磁铁的磁能积(BHmax)大于钐钴磁铁,是当时全世界磁能积最大的物质。[2]后来,住友特殊金属成功发展粉末冶金法(powder metallurgy process),通用汽车公司成功发展旋喷熔炼法英语Melt spinning,能够制备钕铁硼磁铁。[3]

钕磁铁容易受腐蚀而表层剥落英语Spall或破碎成细碎的颗粒,故使用时需要在永磁材料表面做保护处理,例如用进行电镀,以及表面喷涂环氧树脂等。[4]

钕磁铁具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积等优异特性,但其居礼温度比许多其他类型的磁铁来得低,且当温度升至100°C以上时,矫顽力会急剧下降,使其在高温环境下的磁性能有所减损。透过在配方中添加等重稀土,能够提高钕磁铁的矫顽力,从而改善磁铁的耐热性能,应用于电动汽车驱动马达、风力涡轮机等较高温的工作环境中。[5][6]

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注释

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  1. ^ What is a Strong Magnet?. The Magnetic Matters Blog. Adams Magnetic Products. October 5, 2012 [October 12, 2012]. (原始内容存档于2016-03-26). 
  2. ^ The 2012(28th)Japan Prize. Laureats of the Japan Prize. The Japan Prize Foundation. [2012-03-15]. (原始内容存档于2012-04-22). 
  3. ^ Pyrhonen, Juha; et al. Design of Rotating Electrical Machines. John Wiley & Sons. 2009: pp. 202. ISBN 9780470740088. 
  4. ^ Drak, M.; Dobrzanski, L.A. Corrosion of Nd-Fe-B permanent magnets (PDF). Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2007, 20 (1–2). (原始内容 (PDF)存档于2012-04-02). 
  5. ^ As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms页面存档备份,存于互联网档案馆), Reuters, August 31, 2009.
  6. ^ Gauder, D. R.; Froning, M. H.; White, R. J.; Ray, A. E. Elevated temperature study of Nd‐Fe‐B–based magnets with cobalt and dysprosium additions. Journal of Applied Physics. 15 April 1988, 63 (8): 3522–3524. Bibcode:1988JAP....63.3522G. doi:10.1063/1.340729.