《艾姆斯国家实验室报道用于工业电机的无稀土磁体》

  • 来源专题:关键原材料知识服务平台
  • 编译者: 费鹏飞
  • 发布时间:2025-05-23
  • 4月30日,艾姆斯国家实验室在官网上报道研发出全球首款不含稀土的锰铋(MnBi)粘结永磁体,其高温矫顽力较室温提升近一倍,为工业电机高效化提供全新解决方案,标志着非稀土永磁技术迈向产业化应用关键一步。

    传统稀土磁体因供应链脆弱与成本高昂制约工业普及。研究团队通过创新性晶粒隔离工艺攻克高温退磁难题:将锰铋材料制成微米级粉末后,以聚合物涂层包裹单颗粒,阻断晶粒间磁干扰传导,并通过磁场定向排列形成各向异性结构。此项技术填补了“高效电机必须依赖稀土”的空白,为全球制造业提供高性价比替代方案。若规模化验证通过,将大幅降低风电、电动汽车等领域对关键材料的依赖风险。

  • 原文来源:https://www.ameslab.gov/news/scientists-develop-rare-earth-free-magnet-for-use-in-industrial-motors
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    • 5月15日,艾姆斯国家实验室在《Nature Communications》上发表题为“Rare earth metals production using alternative feedstock that eliminates HF”的论文,报道一种基于替代原料生产稀土金属并消除氢氟酸的制备新策略。 目前,稀土金属主要通过稀土氟化物(RE-氟化物)生产,因其相较于稀土氯化物(RE-氯化物)具有更高的空气和湿度稳定性。然而,稀土氟化物的制备需使用腐蚀性和危险性化学物质,如氢氟酸(HF)或氟化氢铵(NH4HF2)。 研究团队报道了一种利用Na-RE-F(钠-稀土-氟化物)成功制备稀土金属的方法。研究表明Na-RE-F可作为传统稀土氟化物的替代盐。研究中使用的Na-RE-F通过一种可扩展的湿法冶金工艺制备,原料包括三种不同的稀土盐(醋酸盐、硝酸盐和氯化物)。该盐的制备过程既不使用也不产生HF,且Na-RE-F粉末可在空气中干燥(无需干燥HF),干燥过程中仅释放水。对Na-RE-F的分析表明,加热过程中NaF作为助熔剂释放,可将盐的还原温度降低至<900°C,从而减少甚至无需额外添加助熔剂。通过钙热还原Na-RE-F盐,成功获得了稀土金属。这项工作为生产永磁体所需的稀土金属提供了一种更安全、更环保且适用性更广的方法,支持通过交通行业脱碳向更清洁社会转型。
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    • 编译者:费鹏飞
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    • 5月8日,艾姆斯国家实验室在官网上报道一种名为替代氟化盐生产稀土金属(REMAFS)的创新工艺,显著提升了稀土金属生产的安全性、环保性与可扩展性。 传统稀土金属生产需使用含氢氟酸(HF)的盐类,存在高毒性风险。REMAFS工艺通过采用新型氟化钠稀土盐,完全规避了HF的使用。新原料可在常温下制备,简化流程的同时更易规模化生产。技术团队通过优化工艺路线,将传统“氧化物-盐-金属”三级转化简化为“盐-金属”两步法,显著降低能耗与成本。这种灵活性大幅减少了矿物提纯的中间环节。项目组已启动商业化洽谈,原料的大规模制备能力验证为产业化奠定了基础。该突破不仅解决了氢氟酸安全隐患问题,更通过流程优化为稀土行业提供了兼具环境友好与经济效益的解决方案,有望加速清洁能源技术关键材料的可持续供应。