釹磁鐵

磁鐵類型

釹磁鐵(英語:Neodymium magnet),也稱為釹鐵硼磁鐵NdFeB magnet),常被訛誤為「磁鐵」,是由稀土元素合金製成的永久磁鐵,為化學式為Nd2Fe14B的四方晶系晶體。釹磁鐵是現今磁性最強的永久磁鐵,也是目前最常使用的稀土磁鐵[1],被廣泛地應用於電子產品,例如硬碟揚聲器耳機等,以及電動汽車馬達風力渦輪機發電機等。

經過電鍍後的釹鐵硼磁鐵立方體
釹磁鐵發現者佐川真人示範釹磁鐵磁力,重量1公克的釹磁鐵可以舉起1900公克重水瓶。

釹磁鐵於1982年由住友特殊金屬佐川真人發現。這種磁鐵的磁能積(BHmax)大於釤鈷磁鐵,是當時全世界磁能積最大的物質。[2]後來,住友特殊金屬成功發展粉末冶金法(powder metallurgy process),通用汽車公司成功發展旋噴熔煉法英語Melt spinning,能夠製備釹鐵硼磁鐵。[3]

釹磁鐵容易受腐蝕而表層剝落英語Spall或破碎成細碎的顆粒,故使用時需要在永磁材料表面做保護處理,例如用進行電鍍,以及表面噴塗環氧樹脂等。[4]

釹磁鐵具有高剩磁、高矯頑力、高磁能積等優異特性,但其居禮溫度比許多其他類型的磁鐵來得低,且當溫度升至100°C以上時,矯頑力會急劇下降,使其在高溫環境下的磁性能有所減損。透過在配方中添加等重稀土,能夠提高釹磁鐵的矯頑力,從而改善磁鐵的耐熱性能,應用於電動汽車驅動馬達、風力渦輪機等較高溫的工作環境中。[5][6]

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注釋

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  1. ^ What is a Strong Magnet?. The Magnetic Matters Blog. Adams Magnetic Products. October 5, 2012 [October 12, 2012]. (原始內容存檔於2016-03-26). 
  2. ^ The 2012(28th)Japan Prize. Laureats of the Japan Prize. The Japan Prize Foundation. [2012-03-15]. (原始內容存檔於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). (原始內容 (PDF)存檔於2012-04-02). 
  5. ^ As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), 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.