蓬勃发展的稀土材料

2021-01-12458

稀土元素独特的物理和化学性质决定了它们的广泛用途。稀土元素具有独特的4f电子结构,原子磁距大,自旋轨道耦合强等特点。与其他元素形成稀土配合物时,配位数可以从3到12不等,并且稀土化合物的晶体结构也多种多样。在新材料领域,稀土元素具有丰富的磁性,电学,热学和光学特性。稀土磁效应材料是一种重要的新型稀土材料,包括稀土永磁材料,稀土巨磁致伸缩材料,稀土磁致冷材料,稀土巨磁阻材料,稀土磁光存储材料等。


磁性材料在3000年前就为人们所熟知。在公元前4世纪,我国有关于磁铁的记录。指南针是我国古代四大发明之一,是磁铁在历史上的早期技术应用。然而,直到上世纪末,随着对材料磁性的深入研究和技术水平的提高,永磁材料的应用和研究才可以被描述为一个开端。


在历史上发挥了重要作用的永磁材料包括碳钢,钨钢,钴钢,铁-镍-铝材料。1935年,列宁格勒的科学家在“自然”杂志上发表了一篇短文:Nd-Fe材料的矫顽力高于340kA/m4.27KOe。从那时起,稀土永磁材料已逐渐得到认可和开发。


1966年,美国学者kjStrant等人在实验室研制出BHmax=40kJ/M3的SmCo5粉末粘结永磁材料,约为5.1MGOe,成为代稀土永磁材料。。里程碑。1977年,日本的T.Ojima等人通过粉末冶金技术开发了BHmax=30MGOe的SmCoCuFeZr7.2永磁材料,在当时达到了实用的永磁磁能产品的很高价值,标志着第二代永磁材料的诞生。稀土永磁材料。1983年,日本住友特殊金属有限公司的M.Sgawa用粉末冶金制备了磁能积BHmax高达36.5MGOe的NdFeB磁体,美国通用汽车公司宣布成功开发了基于实用磁体的磁体。在Nd2Fe14B相上。第三代NdFeB永磁材料诞生了。


从1966年的1-5型,1977年的2-17型到1983年的2-14-1型,仅17年间,稀土永磁材料取得了三大飞跃。钕铁硼永磁材料是鼓励发展的高新技术产业。高性能钕铁硼烧结磁体主要用于微波通讯,计算机,航空航天,汽车,仪器仪表,医疗和生物领域,具有非常广阔的市场前景。目前,全球烧结钕铁硼永磁体的年均增长率为25%。我国的钕铁硼企业充分利用稀土的资源优势,发展势头强劲,年均增长40%以上。