磁王———釹磁鐵前世今生

釹鐵硼磁鐵是由釹、鐵、硼（Nd₂Fe₁₄B）形成的四方晶系晶體。于1982年，住友特殊金屬的佐川真人（Masato Sagawa）發現釹磁鐵。釹鐵硼是當代磁鐵中性能最強的永磁鐵，它的磁能積（BHmax）是鐵氧體磁鐵的5-12倍，是鋁鎳鈷磁鐵的3-10倍；它的矯頑力相當于鐵氧體磁鐵的5-10倍，鋁鎳鈷磁鐵的5-15倍，其潛在的磁性能極高，能吸起相當于自身重量640倍的重物，是全世界磁能積最大的物質。后來，住友特殊金屬成功研究出粉末冶金法（powder metallurgy process），通用汽車公司成功研究旋噴熔煉法（melt-spinning process），能夠制備釹鐵硼磁鐵。該磁鐵是現今磁性最強的永久磁鐵，也是最常使用的稀土磁鐵（rare earth magnet）。

釹鐵硼屬于第三代稀土永磁材料，具有體積小、重量輕和磁性強的特點，是目前性能價格比最佳的磁體，在磁學界被譽為磁王。在裸磁的狀態下，磁力可達到3500高斯左右。其廣泛應用于能源、交通、機械、醫療、IT、家電等行業，特別是隨著信息技術為代表的知識經濟的發展，給稀土永磁釹鐵硼產業等功能材料不斷帶來新的用途，被廣泛地應用于電子產品，例如硬盤、手機、耳機以及用電池供電的工具等等。這為釹鐵硼產業帶來更為廣闊的市場前景。

磁王當之無愧

磁王制作流程

釹鐵硼磁鐵可分為粘結釹鐵硼和燒結釹鐵硼兩種。粘結實際上就是注塑成型，而燒結是抽真空通過高溫加熱成型。釹鐵硼磁鐵行業的核心技術主要體現在制造工藝上，具體體現在其產品的均勻性、一致性、加工質量、鍍層質量等方面。釹鐵硼磁鐵隨添加的金屬元素不同有許多不同制備工藝，如粉末冶金法、熔體快淬法、Pr（Nd）-Fe-Cu-B的熱壓/熱軋法、還原擴散法，小編選擇了最常見的粉末冶金法制備流程來簡單介紹。

磁王用在哪兒？

現如今，說我們的生活被釹磁鐵撐著毫不過分，從揚聲器到空調，從冰箱到電動汽車，將電流變為動力的電機上必須有磁鐵，可以說，磁鐵給了我們現代的舒適生活。

釹鐵硼是國家863工程計劃項目高科技材料，屬于高端的稀土材料。性價比高，應用極廣，涉及生活方方面面，唯一的不足之處是其溫度性能不佳，在高溫下使用磁損失較大，最高工作溫度較低。一般為80攝氏度左右，在經過特殊處理的磁鐵，其最高工作溫度可達200攝氏度。

其主要應用領域如下：

電聲領域：揚聲器、受話器、傳聲器、報警器、舞臺音響、汽車音響等。

電子電器：永磁機構真空斷路器、磁保持繼電器、電度表、水表、計聲器、干簧管、傳感器等。

電機領域：VCM、CDDVD－ROM、發電機、電動機、伺服電機、微形電機、馬達、振動馬達等。

機械設備：磁分離、磁選機、磁吊、磁力機械等。

醫療保健：核磁共振儀、醫療器械、磁療保健品、磁化節油器等。

其它行業：磁化防蠟器、管道除垢器、磁夾具、自動麻將機、磁性鎖具、門窗磁、文具磁、箱包磁、皮具磁、玩具磁、工具磁、工藝禮品包裝等。

2016年，一支來自英國倫敦的開發團隊Design on impulse推出了一款號稱世界上最小的手機充電器，并利用2節干電池給手機充電。Nipper應急充電器體積非常小，就是一個17×17 mm的小方塊，加上一根編織帶，堪稱世界上最小的手機充電器。

Nipper使用非常簡單，只打開Nipper，裝上2節5號電池，并插入手機充電接口，就可以給手機充電了。開發團隊用HTC one M7智能手機和2節Duracell Ultra 5號電池做實驗，結果顯示，30分鐘給手機增加10％的電量，60多分鐘增加20％ 的電量。增加的20％ 電量可以維持3．6個小時的通話時間或者4天的待機狀態，當然具體情況應考慮手機型號以及電池型號。

Nipper應急充電器包含3枚釹磁鐵，除了用來固定電池外，同時起到導電連接的作用。Nipper內的電路板是個Boost變換器，能將干電池電壓轉化為5 v給手機充電。萬能的“磁王”實力不容小覷，釹鐵硼磁材不僅起到固定作用，而且省去了連接用的零部件，帶來了結構上的簡單、生產工藝的簡化、節省了原材料成本；同時，釹磁也充當了導電甚至電極的作用。相信科技不停的創造創新，一定會為釹鐵硼磁材創造出更大的應用空間。

新材料開發的目的在于應用, 但是一種新材料開發出來到應用往往要經過一個相當長的時間。而當代永磁之王的釹鐵硼磁體問世后，以從來未有過的速度去占領永磁市場, 到現在為止經過幾十年的商品化發展,證明它確實成為一個應用范圍廣、潛力大的極為重要的永磁材料。

粉體圈 作者：小黑楊

參考文獻：

[1].釹磁鐵打造世界上最小的充電器[J].稀土,2016,(04):66.

[2].潘樹明.第3代永磁材料——釹鐵硼磁體[J].稀有金屬材料與工程,1993,(03):1-6.