蓬勃發(fā)展的稀土磁效應(yīng)材料

    稀土元素獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，決定了它們具有極為廣泛的用途。稀土元素具有獨(dú)特的4f電子結(jié)構(gòu)，大的原子磁距，很強(qiáng)的自旋軌道藕合等特性，與其它元素形成稀土配合物時(shí)，配位數(shù)可在3～12之間變化，并且稀土化合物的晶體結(jié)構(gòu)也是多樣化的。在新材料領(lǐng)域，稀土元素豐富的磁學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、及光學(xué)特性得到了廣泛應(yīng)用。稀土磁效應(yīng)材料是重要的一組稀土新材料，主要包括稀土永磁材料、稀土超磁致伸縮材料、稀土磁致冷材料、稀土巨磁電阻材料、稀土磁光存儲(chǔ)材料等。

稀土永磁材料

    磁性材料早在3000多年前就被人們所認(rèn)識(shí)。公元前4世紀(jì)，我國(guó)就有了關(guān)于磁石吸鐵的文字記載。作為我國(guó)古代四大發(fā)明之一的指南針，則是歷史上對(duì)磁體很早的技術(shù)應(yīng)用。盡管如此，直到上個(gè)世紀(jì)末，隨著對(duì)物質(zhì)磁性研究的深入和工藝技術(shù)水平的提高，永磁材料的應(yīng)用和研究才可謂開始。

    在歷史上起過(guò)重要作用的永磁材料有碳鋼、鎢鋼、鈷鋼、鐵鎳鋁材料。1935年列寧格勒的科學(xué)家在《Nature》上發(fā)表一篇短文：Nd-Fe材料具有高于340kA/m4.27KOe矯頑力。從此，稀土永磁材料才逐漸被認(rèn)識(shí)和發(fā)展。

　  1966年，美國(guó)學(xué)者k.j.Strant等人在實(shí)驗(yàn)室研制出BHmax=40kJ/M3約5.1MGOe的SmCo5粉末粘結(jié)永磁材料，成為第 一代稀土永磁材料誕生的里程碑。1977年日本的T.Ojima等人利用粉末冶金法研制出BHmax=30MGOe的SmCoCuFeZr7.2永磁材料，達(dá)到當(dāng)時(shí)實(shí)用永磁體磁能積的高值，標(biāo)志著第 二代稀土永磁材料誕生。1983年，日本住友特殊金屬公司的M.Sgawa等人用粉末冶金方法制備釹鐵硼磁體的磁能積BHmax高達(dá)36.5MGOe和美國(guó)通用汽車GM公司宣布了以Nd2Fe14B相為基的實(shí)用磁體開發(fā)成功，標(biāo)志第三代釹鐵硼永磁材料誕生。

　　從1-5型1966年、2-17型1977年到2-14-1型1983年，僅用了17年時(shí)間，稀土永磁材料有了三次大飛躍。 釹鐵硼永磁材料是國(guó)家重 點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)，高性能釹鐵硼燒結(jié)磁體主要應(yīng)用于微波通訊、計(jì)算機(jī)、航天、汽車、儀器儀表、醫(yī)療及生物等領(lǐng)域，具有十分廣闊的市場(chǎng)前景。目前，全世界燒結(jié)釹鐵硼永磁體的年平均增長(zhǎng)率為25％，我國(guó)的釹鐵硼企業(yè)充分利用稀土大國(guó)的資源優(yōu)勢(shì)，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，年平均增長(zhǎng)率為40％以上。