纳米技术与永磁体
2012-04-29刘荣明
百科知识 2012年9期
刘荣明

提到永磁体,大概你会觉得陌生,其实它就在我们身边。看看一辆普通的汽车:电动座椅、电动后视镜、电动天窗、雨刮、空调器等几十个部位要使用到各种永磁电机、电动器件和声响器件,这些都离不开永磁体。而一辆磁悬浮列车会用掉10吨永磁材料。
永磁体是指能够长期保持吸引铁质物体的磁性材料。它们磁性的强弱取决于其最大磁能积,即(BH)max这一指标,如果磁能积越大,那么实际应用需要的永磁体的体积将越小,用量和成本也将随之降低。
“永磁之王”稀土永磁
当前永磁体中磁性能最强、应用最广的是稀土永磁材料,它是将钐(Sm)、钕(Nd)等稀土金属元素,钴(Co)、铁(Fe)等过渡族金属元素和其他微量金属元素组成的合金材料,主要分为Sm-Co系永磁体和Nd-Fe-B系永磁体两大类。
Nd-Fe-B系永磁体,是1983年由日本和美国学者发明的具有最高磁能积的新型稀土永磁材料,它的磁能积非常高,理论上可达到64MGOe(兆高奥斯特)。Nd-Fe-B永磁体的吸力可以达到自身的600倍,也就是说一块60千克的永磁体可以吸起重达36吨的集装箱。它被称作当代“永磁之王”,是目前磁性最高的永磁材料,也是综合性能最高的一种永磁材料。“永磁之王”的研制成功,使各种永磁器件实现了超小型化。例如,美国通用汽车公司在1000cc汽车发动机上采用这种永磁体后,发动机重量减少近50%,体积也小了将近一半。
在Nd-Fe-B稀土永磁制作的电机中添加极少量的镝(Dy)和铽(Tb)就能够使电机中的磁铁变轻90%,它们是绿色能源产品的魔法配料。……
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