江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

技术@前沿研究丨稀土永磁体的前景展望( 三 )


【技术@前沿研究丨稀土永磁体的前景展望】（三）高温磁体调节
永磁体本质上是亚稳态结构 ， 它具有多畴基态 ， 几乎不产生杂散场 。 加热会加剧热不稳定性 ， 磁体在加热过程中会发生多种磁通损失 。 首先是可逆损失 ， 在回到室温时能够完全恢复 。 这体现了材料固有的热力学行为 ， 是无法避免的 。 由于Ms和K1的温度依赖性 ， 剩磁和矫顽力随温度升高自然下降 。 接下来是与高温下完全磁化的亚稳态畴结构变化相关的不可逆损失 。 这些问题可以通过在室温下对材料进行重新磁化来解决 。 最后 ， 由于共存相的化学成分或微观结构的变化 ， 会产生不可弥补的损失 。 氧化或稀土挥发的影响属于最后一类 。
高温使用磁体的供应商通常会将磁体温度调至高于使用温度范围约50K ， 以计算出不可逆损失 ， 从而避免磁体性能进一步下降 。
四、前景展望
稀土永磁材料的开发已进入成熟阶段 ， 但仍有很大突破空间 。 通常情况下 ， 现存技术（在本例中是Nd-Fe-B和Sm-Co磁性材料）有其内在优势 ， 即更容易对一种已经建立并被广泛接受的技术做出最大限度的改进 ， 而不必重新研究新技术 。 互补金属氧化物半导体（CMOS）和硬盘记录就是很好的例子 。
金属间化合物体系有良好的发展前景 ， 其内禀磁性证实了为开发矫顽力的最优微观结构而进行艰苦探索的合理性 ， 在持续不断的材料基因组学和其他结构类型的机器学习中 ， 还可能出现更多这样的系统 。 然而 ， 这种对大多数功能磁性材料的探索会不可避免地受到困难和不规律的时变材料成本的限制 。 将可用材料组合起来是一个优势 ， 还有可能初步开发出以特殊应用为目的的新材料 ， 在这之中它们表现出明显的优势 ， 比如为了抗腐蚀而使用的快淬Sm-Fe-N 。
多尺度模拟为矫顽力的产生和最优矫顽力与各向异性场之间仍然存在巨大差距的原因提供了一些物理解释 。 与此同时 ， 新的实验研究正在揭示纳米尺度的晶界相信息 ， 在Nd-Fe-B的情况下 ， 晶界相是铁磁性的 。 在保持磁体性能的同时 ， 减少或消除重稀土方面已经取得了很大进展 。 然而 ， 在制造可行的无稀土间隙磁体方面进展甚微 。 取向钴纳米线复合材料的发展前景良好 ， 但当每千克（或每立方米）的钕或钴价格相似时 ， 经济优势就没有了 。
交换弹性磁体和增材制造都对有效获得取向的硬磁相提出了挑战 。 任一方面的成功都将是一个突破性进展 。 在增加纳米级交换弹性合成物的磁能积方面已经有了令人鼓舞的进展 。
毫无疑问 ， 随着电动汽车和机器人技术的发展 ， 稀土磁体市场将继续扩大 ， 稀土金属供需将达到平衡 。 预计高温磁体物理性质将成为焦点 。
改编丨沈晓晶
注：本文内容呈现形式略有调整 ， 若需可查看原文 。
改编原文：
J.M.D. Coey. Perspective and Prospects for Rare Earth Permanent Magnets[J].Engineering,2020,6(2):118-130.
技术@前沿研究丨稀土永磁体的前景展望
本文插图

技术@前沿研究丨稀土永磁体的前景展望
本文插图

黄小卫院士带您了解稀土
技术@前沿研究丨稀土永磁体的前景展望
本文插图

矿产资源强国：现状与目标之间的征程
技术@前沿研究丨稀土永磁体的前景展望
本文插图

战略研究：核能用材 & 矿产资源强国
中国工程院院刊
工程造福人类
科技开创未来
微信公众号ID ：CAE-Engineering
注：论文反映的是研究成果进展 ， 不代表《中国工程科学》杂志社的观点 。


推荐阅读


上一篇：##三星S20 Ultra自动对焦问题可能是由于硬件引起，软件难解决

下一篇：「明说科技」看上去很美的一加8Pro 屏幕让人闹心