长沙镨信磁材 新型稀土永磁材料

我们生活的地球是一个大磁场。磁，在我们的生产生活中有许多神奇的作用，其中之一便是永磁材料。它们一旦在磁场中被充磁后，如撤去外磁，材料可以保留很强的磁性，而且不易被退磁。这样，这些永磁材料做成永磁体后，它们的外部空间又形成一恒定的工作磁场，可以用来进行粒子加速、自动控制、核磁共振……利用永磁体的磁场方便地进行能量转换，岂不是“无本万利”?

　　新型稀土永磁材料

但世上没有无本的生意，永磁材料之本在于其三大特殊性能：高剩磁，高矫顽力和最大磁能积。早期生产和使用的以碳钢为代表的淬火马氏体钢，矫顽力和最大磁能积都很低，不能令人满意。30年代以后，铝镍钴系永磁合金以其优异的性能在很长时间内在永磁材料中占了统治地位。但由于含有稀缺物质镍和钴，成本很高。50年代，铁氧体永磁材料投人工业生产。70年代以来，以钐钴合金和钕铁硼合金为代表的稀土永磁合金的先后诞生在全世界掀起了研究和探索新型永磁材料的高潮，促进了材料的飞速发展。这类材料以及用它们和橡胶、塑料等混合制成的粘结磁体具有很大的经济效益和应用潜力，“微本万利”为时不远。

稀土永磁材料指的是山稀土元素铈、锗、钕、钐等和过渡族元素铁、钴等组成的金属间化合物材料。第一代和第二代稀土永磁材料属于钐钴系稀土永磁材料，出于原料缺乏，价格昂贵。1983年日本住友特殊金属公司和美国通用汽车公司几乎同时宣布，研制成功一种磁性能最强的新型永磁材料--钕铁硼合金，第三代稀土永磁材料刚一问世便轰动了世界。其突出优点在于最大磁能积高达303千焦/米3，相当于铝镍钴系永磁合金的5～6倍。这种新材料被广泛用于制造汽车电机、传感器、磁推轴承、核磁共振成像仪、电子钟表和磁选机等。目前，科学家们正在积极探索，继续寻找第四代新型稀土永磁材料，以期进一步降低成本，提高性能。主要探索对象是在稀土铁合金中添加第三种或第四种元素。

世上并无一本万利、十全十美之事，性能和成本似乎永远处在不可调和的矛盾之中。但是，人类不会满足于这种安排，继续寻找“物美价廉”新材料的理想不断推动着技术文明的进步。

近年来，可持续发展的大势席卷全球，对改善能源结构、发展再生能源、提高能效、节能减排、倡导低碳生活等方面提出了全新的要求，风力发电、新能源汽车、节能家电、工业智能化等低碳经济产业的发展为稀土永磁材料提供了广阔的市场空间，同时对稀土永磁产业本身来讲也面临着巨大的机遇和挑战。为了适应这种发展，帮助我国广大的稀土永磁工作者在供给侧着力，研发、制备和提供满足市场需求的稀土永磁新产品，系统地梳理和总结五十年以来稀土永磁材料的研发成果和制备技术势在必行，《稀土永磁材料》一书也应运而生。

《稀土永磁材料》一书入选“十三五”国家重点出版物出版规划项目，并获得了国家科学技术学术著作出版基金的资助出版。中国工程院院士王震西先生为本书作序。

本书简要回顾了永磁材料的发展历史，对过去五十年来国内外稀土永磁材料相关的研究开发工作和磁体制备技术进行了梳理。全书分上下两册，共9章，从稀土永磁材料的理论基础到制备技术，从稀土过渡族合金的相图、晶体结构到稀土永磁材料的内禀磁性、永磁性及它们之间的关系，均进行了全面的介绍和深入的讨论。

上册内容：第1章对永磁材料作一般介绍，包括稀土永磁材料的发展简史，稀土元素和稀土金属的结构和特性，以及稀土资源的概况；第2章和第3章介绍了稀土永磁材料相关的合金相图和晶体结构；第4章着重论述了稀土永磁材料的内禀磁性，并采用双晶格模型、交换和晶场模型深入分析讨论了3d电子和4f电子的磁性、磁晶各向异性；第5章介绍了主要稀土永磁材料的永磁性能，分析讨论了实际应用条件同永磁性参数的关联。

下册内容：第6章介绍了稀土永磁材料的其他物理化学性能；第7章介绍了主要稀土永磁材料的磁化和反磁化行为，特别是利用微磁学理论并结合显微结构、磁畴观察和磁性测量等大量实验数据，详细地阐述了在稀土永磁材料中的矫顽力机制；在前几章的基础上，第8章全面深入地介绍了主要稀土永磁材料的制备工艺及其同永磁参数与显微结构之间的密切关系，尤其注重讨论了高性能磁体、特殊应用磁体和各种稀土添加磁体的制备原理和技术；最后，第9章简要介绍了稀土永磁材料的应用和磁路设计。

本书适合从事稀土永磁材料科研、生产与应用等相关技术领域的科技人员、管理人员和销售人员阅读，也可作为大专院校材料科学与工程专业师生的教学参考书。希望这本《稀土永磁材料》能够为推动我国稀土永磁材料的进一步发展贡献一份力量。