什么是稀土钕铁硼磁钢？为什么它如此重要？
钕铁硼磁铁是一种永磁材料，以稀土金属钕、金属元素铁和非金属元素硼为基础。它是一种高性能磁性材料，是当今世界上磁性最强的永久磁铁之一。钕铁硼磁铁的磁能积最大值（BH）max高于传统稀土钴磁体许多且可获得高达52 MGOe，因此在现代社会中被广泛应用。
钕铁硼磁铁由两种类型组成：烧结钕铁硼和粘结钕铁硼。其中，烧结钕铁硼磁铁以粉末冶金烧结的方式生产，大多数钕铁硼型磁铁以此方式生产。粘结钕铁硼磁铁则是以粉末为基础，加入聚合物或树脂等粘结剂，经过热处理和压制而成。两种类型的钕铁硼磁铁都有自己的特点和优势，可以根据不同应用的需要进行选择。
钕铁硼磁铁由于其性能优异，因此被广泛应用于各种现代科技领域，如电子、电气、医疗、军事、航空航天等领域。钕铁硼磁铁可以用于制作高速电机、计算机硬盘驱动器、电动汽车马达、风力发电机、高速列车磁浮技术、医疗设备、音响设备等各种现代技术产品。
然而，稀土钕铁硼磁铁也存在一些问题。由于钕铁硼磁铁的生产需要使用大量的稀土金属，特别是镝和铽等重稀土元素。这些稀土元素的储备量有限，且大多数来自中国等少数国家，导致钕铁硼磁铁的生产和供应面临一定的风险。此外，钕铁硼磁铁的居里温度和热稳定性均很低，制造过程中为提升矫顽力常添加重稀土元素（镝和铽），这也会导致环境问题和价格上涨。
因此，人们开始探索无稀土磁材的替代品。
信息
稀土钕铁硼磁钢的供应危机是什么？
稀土钕铁硼磁钢的供应危机是因为稀土矿物资源是有限的，而钕铁硼磁铁中的主要原材料——稀土金属钕的供应主要集中在中国。我国拥有世界上最大的稀土矿资源，目前大约占全球稀土储量的35%到40%，而且中国的稀土矿物资源中钕元素占有相当大的比重。因此，全球的钕铁硼磁铁产量90%以上都集中在中国。但是近期我国政府曾多次采取措施限制稀土出口，导致稀土价格剧烈波动，对全球钕铁硼磁铁市场带来了不稳定性。
此外，由于稀土元素的开采存在环境污染和资源枯竭的问题，同时钕铁硼磁钢作为其最主要的应用，也面临着供应不足的风险。稀土元素的开采和加工对环境造成了不可逆转的伤害，严重污染了地下水和土壤，并对生态系统造成了严重破坏。另外，由于稀土元素的存在量非常有限，尤其是稀土金属中的钕和铕等元素，因此面临着极大的资源枯竭风险。
由于稀土钕铁硼磁钢的性能优越，广泛应用于电子、机械、医疗、军工等多个领域，因此，供应危机将给这些领域带来严重的影响。目前，全球约有90%的钕铁硼磁钢产自中国，而中国也限制了对稀土的出口，这加剧了稀土元素的供应不足问题。在国内，由于市场需求下降和环保政策的压力，一些小型钕铁硼生产企业被迫停产或降产，这也导致了供应短缺的问题。
为了解决稀土元素的供应危机，许多国家和企业正在积极寻找无稀土永磁体技术的替代品。无稀土永磁体技术可以使用其他元素来代替稀土元素，例如铁、钴、氮化硼等。目前，已经有一些无稀土永磁体技术被商业化生产，如铁氧体、钴基磁铁等。虽然这些技术目前还不能完全取代稀土钕铁硼磁钢，但它们为解决稀土元素供应危机提供了希望。
矿山
无稀土磁材有哪些？它们的特点是什么？
无稀土磁材是指不含任何稀土元素的磁性材料，它们的主要特点是价格相对低廉，而且在一些特殊的环境中，如高温和强磁场下，它们比稀土永磁材料更具有优势。无稀土磁材主要分为铁基和锰基两种，下面我们来逐一了解它们的特点和应用领域。
铁基无稀土磁材
铁基无稀土磁材主要包括铁氧体和铁氮体。其特点是价格便宜。
1. 铁氧体磁材，因其丰富的资源和低廉的价格，已成为广泛应用于各个领域的磁性材料之一。在电动车领域，无稀土铁氧体磁铁由于其高温不易退磁和价格低廉等特点，已成为替代钕铁硼磁铁的重要选择之一。但是，铁氧体磁体的永磁性能（特别是矫顽力）远低于稀土永磁材料，无法满足现代科技进步对高性能永磁材料的需求。
虽然铁氧体材料制备工艺成熟，但其永磁性能却一直限制了其进一步的应用。在传统的铁氧体磁体中，其永磁性能（特别是矫顽力）常常不能满足实际需求，这使得铁氧体磁体的应用范围受到了很大的限制。
但是，随着科技的不断发展，人们已经开始尝试使用新的方法和技术来改善铁氧体磁体的性能。例如，在制备过程中加入稀土元素，或者通过合成纳米结构等方法来改善材料的磁性能。这些新的方法和技术为铁氧体磁体的磁性能提升提供了新的可能性，为其在各个领域的应用带来了新的希望。
在电动车永磁同步电机领域，铁氧体磁铁已经成为重要的替代选择之一。虽然其永磁性能较差，但其价格低廉、丰富的资源以及高温不易退磁等特点仍然使得其在市场上拥有广泛的应用前景。未来，随着新的技术和方法的出现，铁氧体磁材的永磁性能将不断提升，为其在更多领域的应用带来更多的可能性。
2. 铁氮体，这是一个颇具潜力的新型磁性材料，它的出现引起了磁学界的广泛关注。它不仅磁学性能优良，还具有较好的抗氧化和耐磨能力，是一种很有潜力的新一代磁性材料。这一材料于1990年由Coey等人通过气固相反应合成了间隙原子金属间化合物R2Fe17Nx，其优越的性能已经得到了广泛的认可。
铁氮体磁粉的饱和磁化强度可达到1.54T，这个数字让人瞩目。这个数字与钕铁硼的1.6T相媲美，而且其居里温度达到了470℃，各向异性场值高达14T，这些数字都比钕铁硼高得多。此外，铁氮体磁粉还具有优秀的耐腐蚀性、热稳定性、抗氧化性等优点，这些优点让它成为了一种非常有前途的新型磁性材料。
然而，铁氮体磁粉还存在着一些缺陷，最显著的是其在550℃的高温下会发生不可逆的分解。此外，铁氮体磁粉在暴露在空气中时容易氧化，这导致目前进展停滞在磁粉阶段，无法将其烧结成硬磁材料。不过，随着技术的不断进步，相信这些问题也能够得到有效的解决，让铁氮体磁材料更加完善，实现更广泛的应用。
锰基无稀土磁材
锰基无稀土磁材主要包括锰铝、锰铋和锰镓。锰铝是一种磁性相对稳定、磁晶各向异性强的材料，但是它存在磁性相不稳定的问题；锰铋则具有较高的矫顽力和居里温度，可用于改善钕铁硼磁体的综合磁性能；锰镓具有良好的磁学性能和稳定性，适用于一些特殊的应用场合，如高温和强磁场下的电机等。
1. 锰铝永磁，这是一种近年来备受关注的无稀土永磁材料。它由锰、铝等金属制成，因其高的磁晶各向异性、较高的矫顽力、低的密度、优异的耐腐蚀性和机械加工性能，以及不需要复杂的磁场处理，而成为了极具前景的永磁材料之一。
无稀土的优点是显而易见的，它不含有稀土和稀贵金属，因此价格低廉，且具有丰富的资源，与其他稀土材料相比，其成本更低，这也是锰铝永磁成为研究热点的原因之一。
锰铝永磁的磁学性能也十分出色，其具有高的磁晶各向异性，较高的矫顽力，这意味着它可以保持较强的磁性，即使在高温和强磁场的环境下也能保持较好的磁性能。此外，锰铝永磁的密度也较低，因此在磁性能和重量之间做出平衡，这是其他材料难以实现的。
然而，锰铝永磁也存在一些问题，例如磁性相不稳定和饱和磁化强度低等问题。这些问题目前还没有得到解决，但科学家们正努力寻找解决方案。
2. 永磁锰铋（MnBi）合金。近年来，一种新型无稀土永磁材料——永磁锰铋（MnBi）合金，备受人们关注。虽然其磁能积远小于钕铁硼永磁材料，但矫顽力较高，且随着温度升高而逐渐增加。这使得MnBi成为一种极具潜力的永磁材料，有着广泛的应用前景。
目前，有研究人员将MnBi与NdFeB混合制作为混合磁体（NdFeB／MnBi混合永磁），利用MnBi磁粉的优势来改善NdFeB磁体的综合磁性能。与此同时，MnBi作为一种无稀土永磁材料，还具有较高的磁晶各向异性、适中的饱和磁化强度和正的矫顽力温度系数，这使得它在中高温领域有着重要的潜在应用价值。
不过，也需承认的是，MnBi合金目前仍存在一些问题，比如磁性相不稳定和制备工艺等方面的不足。
3.永磁锰镓（MnGa）合金备受瞩目。和锰铝永磁和永磁锰铋一样，永磁锰镓也具有不含稀土元素的优势，而且具有高的磁晶各向异性、自旋极化率和居里温度等特点，使其在永磁方面具有重要的应用潜力。
对于锰镓合金，制备高性能永磁材料的关键在于获得致密、组织均匀、晶粒细小的显微结构。研究人员通过调控显微组织结构，以获得具有高磁能积的锰镓粉末和磁体，这也是实现其应用的关键。目前，锰镓粉末的磁硬化的唯一途径是透过实现其结构奈米化，即通过熔体快淬或高能机械球磨细化晶粒的方法使其晶粒尺寸达到纳米尺度，并获得一定程度矫顽力的锰镓粉末。
除了制备高性能的锰镓粉末和磁体之外，永磁锰镓的研究还面临着一些挑战。例如，永磁锰镓的矫顽力和磁晶各向异性相对较低，因此需要进一步的研究来提高其性能。尽管存在这些挑战，永磁锰镓作为一种具有广阔应用前景的无稀土永磁材料，将持续受到研究人员的关注和探索。
总结
无稀土磁材的应用领域正在逐渐扩大，尤其是在温度较低、价格要求较低、不需要过高磁性能的场合，如电动车永磁同步电机、电动工具、家用电器等。随着技术的不断发展，无稀土磁材的性能正在不断提高和优化，未来它的应用领域也将更加广泛。从2010年开始，中国已经开始布局无稀土磁材领域，目前已成为该领域专利的霸主，对于无稀土永磁体的研发、生产与制造方面处于全球领先地位。即使国外在使用无稀土磁材，也无法回避与中国进行合作。因此，未来无稀土磁材将继续发展，为各种应用场景提供更加优质的解决方案。
永磁电机如何俘获现代科技？无稀土电机可替代稀土永磁电机吗？
稀土钕铁硼危机，无稀土磁材铁氮即将出世
钕铁硼的订单危机，智能音箱的衰败导致的中小企业缺订单、内卷
客服1