来源：安徽新闻网

大到风力发电、新能源汽车，小到智能手机、电脑硬盘，在这些设备的内部，你都会发现一种必不可少的新型材料——稀土永磁材料。随着我国经济和科学技术的迅猛发展，稀土永磁材料在电子、计算机、信息通讯、医疗、航空航天、汽车、风电、环保节能等传统和新兴领域都发挥着至关重要的作用，已成为促进高新技术发展和当代经济进步不可替代的关键材料。以“中国制造2025”五大工程的核心高端装备创新工程为例，其十大重点领域中，个个都有稀土永磁材料应用的身影，将它比喻成无处不在的“工业味精”，也毫不为过。

小小的磁铁，大大的能量

磁性是物质最基本的属性之一，早在3000年以前就被人们认识和利用。单个永磁体大家都知道，它的磁力线是封闭的，可是多个永磁体组合起来的磁力线是怎样的?1979年，美国学者Klaus Halbach把多个永磁体按特殊规律组合起来，发现有许多特殊的磁力线表现，并得到了一些特殊的应用。从此，科学家们对此产生了浓厚的兴趣，发现了越来越多的有实用价值的永磁体组合，学界将其统称为Halbach磁铁。

磁性材料主要分为软磁、永磁、矩磁、旋磁、压磁等五大类，广泛应用于国民经济的各个领域。其中，永磁材料俗称“磁铁”“吸铁石”，经外磁场磁化以后，能保持恒定磁性，在我们生活中随处可见，如箱包的纽扣、指南针、音响喇叭就是由这种材料制成。

永磁材料又分为稀土永磁材料和非稀土永磁材料。稀土永磁材料是当前磁性能最高、应用最广的一类永磁材料，是新能源汽车、风力发电、节能家电、智能制造等领域进步和发展的重要支撑材料。“得益于对稀土永磁材料生产技术的开发创新，磁体的体积越来越小，其磁性能却越来越高。一片重量约2g的高性能磁体，可以吸附其自身重量64倍以上的物件。”稀土永磁材料国家重点实验室秘书、高级工程师刘友好介绍，如果将稀土永磁材料用在信号传动装置上，装置的关键部件体积和重量可以大大减小，且信号传递更加精准。2017年由工信部、国家发改委、科技部、财政部联合下发的《新材料产业发展指南》明确指出，“加快实现稀土磁性材料及应用器件产业化”“大力发展稀土永磁节能电机及配套稀土永磁材料的应用”。目前，已实现应用的烧结钕铁硼磁体稀土永磁材料因其高磁能积、高性价比的优势，市场占有率超过95%。

据不完全统计，近年来稀土永磁材料的电机类应用比例已超过60%，从电动自行车到新能源汽车、从油田电机到矿山机械、从电动工具到电梯曳引机、从机器人到无人飞机，从空调压缩机到水泵风机，从大型天文望远镜到核聚变反应装置、从风力发电到水力发电、从计算机到手机、从吸尘器到玩具，稀土永磁应用遍及世界各个角落，如同地球磁场一样无处不在。

种类繁多的稀土永磁材料

稀土永磁材料国家重点实验室位于合肥市庐江县，是2015年经科技部批准，依托安徽大地熊新材料股份有限公司进行建设和运行的企业国家重点实验室。走进实验室展厅，可以看到各式各样的钕铁硼磁体，有方形、圆形、瓦形、梯形等不同形状的磁体；有表面带有锌、铜、镍等不同金属镀层的磁体；也有镶嵌在汽车电机转子、震动马达、音响等零配件上的磁体。近年来，实验室结合钕铁硼磁体的制备工艺和微观结构特点，突破了高矫顽力、耐高温、低失重等高性能/超高性能稀土永磁材料制备技术，构建了以粉体表面改性、晶界修饰、强织构模压成型等技术为核心的稀土永磁材料制备技术体系。在该领域，实验室制定了国家标准7项（已实施4项，报批中3项），申请专利27件（其中发明专利20件），授权专利15件（其中发明专利8件）。

此外，实验室完成了高性能/超高磁性能烧结钕铁硼永磁材料的开发，材料的内禀矫顽力和最大磁能积数值之和最高可达到79.5；完成了高热稳定性烧结钕铁硼永磁材料的开发，磁体的最高使用温度可达到250℃；完成了高耐蚀性稀土永磁材料的开发，磁体经500小时的高压加速老化寿命试验，材料经腐蚀失重小于2mg/c㎡。研究开发的“33TH型超高矫顽力烧结钕铁硼永磁体”“汽车电机用48SH型烧结钕铁硼永磁体”入选安徽省新产品，磁体综合性能达到国内领先、国际先进水平，满足了新能源汽车驱动电机、工业机器人、变频空调压缩机电机等领域的应用需求。

为了提高稀土永磁的涂层防护能力，实验室还开发出绿色/高效防护技术体系，制定了国家标准3项，申请专利24件，授权专利16件。其中，“高端稀土永磁电机用磁体及其表面绿色防护产业化关键技术开发”项目获安徽省科技进步一等奖1项，“稀土永磁材料防腐关键技术创新与产业化应用”项目获冶金科学技术三等奖1项。通过对烧结钕铁硼磁体在不同使用环境中腐蚀失效机理的研究，实验室开发出低排放的稀土永磁表面前处理工艺、真空蒸镀Al镀层技术、喷涂锌铝涂层技术等新型绿色涂层及复合涂层技术，使得磁体表面前处理过程污染物排放量减少90%，镀层结合力提高30%，耐盐雾试验时间超过1000小时、高压加速老化寿命试验时间超过600小时。

科技助力，让稀土永磁材料循环利用

自20世纪80年代第三代稀土永磁材料钕铁硼问世后，磁应用就出现爆炸性增长，到2000年，我国已成为稀土永磁材料的最大生产与应用国家。稀土永磁材料应用技术具有无源（不需要额外提供电能）、无接触（隔空作用，无机械磨损）、结构简单、节能环保、稳定可靠等多种突出优势。此外，稀土永磁电机也因效率高、功率密度高、力矩（转矩）高、体积小、噪音小、温升小、稳定性可靠性好等特点，近年来日益受到人们的喜爱。

“在稀土永磁材料需求日益旺盛的当下，研究废旧磁体绿色再生产业化技术十分重要。”实验室负责人介绍，实验室牵头制定了我国首部《再生烧结钕铁硼永磁材料》国家标准，参与制定了《钕铁硼废料化学分析方法第1部分：稀土氧化物总量的测定》行业标准，正在起草《稀土钕铁硼磁体废料分类、一般要求和验收条件》国际标准、《钕铁硼生产加工回收料》国家标准和《废旧烧结钕铁硼磁体再生利用技术规范》行业标准各1项，申请专利2件，授权专利1件。其中，《42H型再生烧结钕铁硼永磁体》入选安徽省新产品，“稀土永磁二次资源绿色再生新技术及产业化”获教育部技术发明一等奖，“稀土永磁工业固废的高效回收和再利用”获安徽省科技进步三等奖。

多年来，实验室致力于开发废旧块状磁体和加工油泥的短流程快速高效再生技术，实现了稀土资源的循环利用。再生磁体的主要性能达到甚至超过了原始磁体的性能，其他性能也与原始磁体相当，可以替代普通磁体应用于各领域。废旧磁体再生利用技术达到国内领先、国际先进水平，完善了“制造—消费—回收—再利用”稀土资源循环经济链，缓解了稀土行业对原生矿产资源的过度依赖。