稀土永久磁鐵可以帶來外形更小但性能更高的發(fā)動機和發(fā)電機。但其中的難題是它需要一個成本昂貴的多步驟流程才能制造出來。
      如今,美國東北大學(xué)的研究人員宣布發(fā)明了一種用來制造釤鈷永久磁鐵的低價、綠色環(huán)保且只有一個步驟的制造過程。強磁鐵制造成本的降低,將帶來一種利用更小、更低價發(fā)動機的新型混合動力汽車,并將使永久磁鐵可被用于航天和航空領(lǐng)域。
     美國東北大學(xué)微波磁性材料和集成電路中心首席科學(xué)家C.N.Chinnasamy表示,稀土磁性材料中磁性最強的釤鈷可以通過可循環(huán)利用化學(xué)物制造出來。這個制造過程可以用于量產(chǎn)中,而且制造成本將比現(xiàn)有其它制造方法的成本大大降低。
Chinnasamy表示:“稀土磁鐵可用于在高溫環(huán)境下運行的小型高性能發(fā)動機和發(fā)電機,對于NASA和國防部至關(guān)重要。有了這個制造方法,這種材料可以實現(xiàn)很經(jīng)濟(jì)的制造成本。”
     Chinnassamy是在該研究中心主任兼首席研究員VincentHarris的領(lǐng)導(dǎo)下開展該研究項目的。
     據(jù)悉,釤鈷磁鐵非常適合用于航空用渦輪機。該研究中心的單步驟制造流程不僅成本更低,而且其中用來制造釤鈷磁鐵的化學(xué)物都是可以反復(fù)循環(huán)利用的,而且是綠色環(huán)保的,因此非常適合用于大規(guī)模生產(chǎn)。
     這些研究人員發(fā)明了一種納米技術(shù)方法來制造這種稀土磁鐵,用來取代當(dāng)前其它的昂貴且多步驟的冶金技術(shù)方法。在現(xiàn)有的方法中,冶金法將鈷和釤礦石以正確的比率熔合,但必須在真空環(huán)境下進(jìn)行熔合以防止氧化,因而大大增加了成本。
美國東北大學(xué)的方法則在一種高溫溶劑中將鈷和釤鹽以正確的比率溶解。溶解過程生成了磁性納米塊體———大小僅10×100納米的極微小偶極子,成形并沉淀到溶液的底部。隨后,他們將一層可防止氧化的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)覆蓋到納米塊體上,形成一種黑色磁粉。這種磁粉可在有強磁場的環(huán)境下形成強磁鐵。
     東北大學(xué)的研究人員表示,他們的方法無論是在室溫還是高運行溫度下都能運行良好,因此可以帶來性能可以媲美大型引擎的小型發(fā)動機。