磁王———钕磁铁前世今生

钕铁硼磁铁是由钕、铁、硼（Nd₂Fe₁₄B）形成的四方晶系晶体。于1982年，住友特殊金属的佐川真人（Masato Sagawa）发现钕磁铁。钕铁硼是当代磁铁中性能最强的永磁铁，它的磁能积（BHmax）是铁氧体磁铁的5-12倍，是铝镍钴磁铁的3-10倍；它的矫顽力相当于铁氧体磁铁的5-10倍，铝镍钴磁铁的5-15倍，其潜在的磁性能极高，能吸起相当于自身重量640倍的重物，是全世界磁能积最大的物质。后来，住友特殊金属成功研究出粉末冶金法（powder metallurgy process），通用汽车公司成功研究旋喷熔炼法（melt-spinning process），能够制备钕铁硼磁铁。该磁铁是现今磁性最强的永久磁铁，也是最常使用的稀土磁铁（rare earth magnet）。

钕铁硼属于第三代稀土永磁材料，具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是目前性能价格比最佳的磁体，在磁学界被誉为磁王。在裸磁的状态下，磁力可达到3500高斯左右。其广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业，特别是随着信息技术为代表的知识经济的发展，给稀土永磁钕铁硼产业等功能材料不断带来新的用途，被广泛地应用于电子产品，例如硬盘、手机、耳机以及用电池供电的工具等等。这为钕铁硼产业带来更为广阔的市场前景。

磁王当之无愧

磁王制作流程

钕铁硼磁铁可分为粘结钕铁硼和烧结钕铁硼两种。粘结实际上就是注塑成型，而烧结是抽真空通过高温加热成型。钕铁硼磁铁行业的核心技术主要体现在制造工艺上，具体体现在其产品的均匀性、一致性、加工质量、镀层质量等方面。钕铁硼磁铁随添加的金属元素不同有许多不同制备工艺，如粉末冶金法、熔体快淬法、Pr（Nd）-Fe-Cu-B的热压/热轧法、还原扩散法，小编选择了最常见的粉末冶金法制备流程来简单介绍。

磁王用在哪儿？

现如今，说我们的生活被钕磁铁撑着毫不过分，从扬声器到空调，从冰箱到电动汽车，将电流变为动力的电机上必须有磁铁，可以说，磁铁给了我们现代的舒适生活。

钕铁硼是国家863工程计划项目高科技材料，属于高端的稀土材料。性价比高，应用极广，涉及生活方方面面，唯一的不足之处是其温度性能不佳，在高温下使用磁损失较大，最高工作温度较低。一般为80摄氏度左右，在经过特殊处理的磁铁，其最高工作温度可达200摄氏度。

其主要应用领域如下：

电声领域：扬声器、受话器、传声器、报警器、舞台音响、汽车音响等。

电子电器：永磁机构真空断路器、磁保持继电器、电度表、水表、计声器、干簧管、传感器等。

电机领域：VCM、CDDVD－ROM、发电机、电动机、伺服电机、微形电机、马达、振动马达等。

机械设备：磁分离、磁选机、磁吊、磁力机械等。

医疗保健：核磁共振仪、医疗器械、磁疗保健品、磁化节油器等。

其它行业：磁化防蜡器、管道除垢器、磁夹具、自动麻将机、磁性锁具、门窗磁、文具磁、箱包磁、皮具磁、玩具磁、工具磁、工艺礼品包装等。

2016年，一支来自英国伦敦的开发团队Design on impulse推出了一款号称世界上最小的手机充电器，并利用2节干电池给手机充电。Nipper应急充电器体积非常小，就是一个17×17 mm的小方块，加上一根编织带，堪称世界上最小的手机充电器。

Nipper使用非常简单，只打开Nipper，装上2节5号电池，并插入手机充电接口，就可以给手机充电了。开发团队用HTC one M7智能手机和2节Duracell Ultra 5号电池做实验，结果显示，30分钟给手机增加10％的电量，60多分钟增加20％ 的电量。增加的20％ 电量可以维持3．6个小时的通话时间或者4天的待机状态，当然具体情况应考虑手机型号以及电池型号。

Nipper应急充电器包含3枚钕磁铁，除了用来固定电池外，同时起到导电连接的作用。Nipper内的电路板是个Boost变换器，能将干电池电压转化为5 v给手机充电。万能的“磁王”实力不容小觑，钕铁硼磁材不仅起到固定作用，而且省去了连接用的零部件，带来了结构上的简单、生产工艺的简化、节省了原材料成本；同时，钕磁也充当了导电甚至电极的作用。相信科技不停的创造创新，一定会为钕铁硼磁材创造出更大的应用空间。

新材料开发的目的在于应用, 但是一种新材料开发出来到应用往往要经过一个相当长的时间。而当代永磁之王的钕铁硼磁体问世后，以从来未有过的速度去占领永磁市场, 到现在为止经过几十年的商品化发展,证明它确实成为一个应用范围广、潜力大的极为重要的永磁材料。

粉体圈 作者：小黑杨

参考文献：

[1].钕磁铁打造世界上最小的充电器[J].稀土,2016,(04):66.

[2].潘树明.第3代永磁材料——钕铁硼磁体[J].稀有金属材料与工程,1993,(03):1-6.