磁鐵是 21 世紀(jì)許多技術(shù)和電器不可或缺的一部分。

  從保存待辦事項(xiàng)清單的微型冰箱磁鐵到為風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)大磁鐵,，有許多不同類型的磁鐵,。

  世界上最強(qiáng)的磁鐵，又稱稀土磁鐵,，是由某些 稀土元素 與其他材料制成合金制成的,。

  但稀土磁鐵到底有多強(qiáng)，是什么讓它們?nèi)绱藦?qiáng)大?

  上面的信息圖使用 First4Magnets的數(shù)據(jù) 來比較磁鐵的強(qiáng)度,。但在研究最強(qiáng)的磁鐵之前,，了解如何測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度至關(guān)重要。

  以兆高斯奧斯特 (MGOe) 為單位測(cè)量的 最大能量積是磁強(qiáng)度的主要指標(biāo)之一,。它是兩個(gè)測(cè)量值的乘積：磁鐵的剩磁和矯頑力,。

  剩磁：

  要成為磁鐵,，鐵磁性物質(zhì)需要進(jìn)入現(xiàn)有磁鐵的磁場(chǎng),。剩磁，以 高斯為單位測(cè)量,，是去除外部磁場(chǎng)后留在磁體中的磁性,。

  矯頑力：

  矯頑力是將磁性材料的磁性降至零所需的能量。以奧斯特為單位測(cè)量 ,，它基本上捕捉了磁性材料的抗退磁能力,。

  稀土磁鐵的強(qiáng)度

  每個(gè)磁鐵都有一個(gè)等級(jí)，通常表示其強(qiáng)度,。例如,，N42 級(jí)釹磁鐵的強(qiáng)度為 42MGOe。

  為了了解兩種常見稀土磁體等級(jí)的力量,，以下是它們與其他永磁體的普通等級(jí)的強(qiáng)度比較：

  釹和釤——17 種稀土元素中的兩種——是 鐵磁性的,，這意味著它們具有固有的磁性并且可以被磁化。這些金屬首先被開采,、精煉,，然后與鐵、硼和/或鈷等材料結(jié)合,，制成最強(qiáng)的磁性合金,。

  釹磁鐵通常由三分之一的釹以及鐵和硼組成。磁鐵中的一些釹可以用另一種稀土材料鐠代替,。由于這個(gè)原因,，釹磁鐵也被稱為NdPr磁鐵。

  由于其強(qiáng)度,，釹磁鐵已進(jìn)入各種技術(shù),，從手機(jī)和筆記本電腦到電動(dòng)汽車的電機(jī)。事實(shí)上，根據(jù) Adamas Intelligence 的數(shù)據(jù),， 90% 的 EV 電機(jī)使用 NdPr 磁鐵,。由于這些磁鐵還具有相對(duì)較高的強(qiáng)度和較小的尺寸，因此它們也是 風(fēng)力渦輪機(jī)的主要選擇,，從而顯著降低了渦輪機(jī)的重量,。

  釤鈷磁鐵對(duì)極端溫度表現(xiàn)出卓越的抵抗力。這些磁鐵可以在低至 -270℃ 到 350℃ 的溫度下工作,，并且還具有很強(qiáng)的耐腐蝕性,。因此，它們?cè)趷毫拥暮Ｑ蟓h(huán)境和具有高工作溫度的技術(shù)中具有重要應(yīng)用,。

  釹磁鐵的需求

  去年,，全球電動(dòng)汽車銷量翻了一番多，從 2020 年的約 300 萬輛增加到 2021 年的660 萬輛 ,。同樣,，可再生能源也在以創(chuàng)紀(jì)錄的速度擴(kuò)張，2022 年的裝機(jī)容量將打破上一年的記錄,。

  考慮到這一點(diǎn),，對(duì)稀土磁體的需求預(yù)計(jì)會(huì)增加也就不足為奇了。預(yù)計(jì)釹磁鐵消費(fèi)量 將從 2020 年的 10 萬噸以上增長(zhǎng)到 2035 年的30 萬噸 ,，其中電動(dòng)汽車和風(fēng)力渦輪機(jī)將推動(dòng)增長(zhǎng),。

  然而，由于中國(guó) 控制著 稀土開采,、精煉和下游磁鐵生產(chǎn)的大部分,，釹磁鐵的供應(yīng)鏈仍然令人擔(dān)憂。