埃姆斯实验室 关键材料研究所已经开发出了一种低成本、高性能的永磁体,其灵感来自于一种世界之外的来源:陨石中的铁镍合金
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能源部艾姆斯实验室 美国
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美国能源部(DOE)关键材料研究所开发了一种低成本、高性能的永磁体,其灵感来自于一种世界之外的来源:陨石中的铁镍合金
这种磁体在磁性强度上可与广泛使用的“铝镍钴”磁体相媲美,并有潜力满足市场对稀土和无钴磁体的强烈需求
在地球上,最强的永磁体是含有稀土元素钕的磁体——钕铁硼磁体
第二强的是钐钴或钐钴磁体
在20世纪70年代开发稀土磁体之前,最强的磁体是由铝镍钴或铝镍钴制成的,这种磁体今天仍然广泛应用于从电动机到消费电子产品的各种应用中
这些坚固但俗世的人造永磁体的问题在于,它们含有关键元素——钕铁硼和钐钴中的稀土元素,钐钴和铝镍钴中的钴元素——这些元素对许多技术有很高的需求,制造商会为有时不可靠的供应支付溢价
“在流星中发现的铁镍磁性合金是稀土和无钴的,但是高度有序,需要数百万年才能通过自然方式生产出来,”美国大学的科学家维塔利·佩恰尔斯基说
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能源部艾姆斯实验室和芝加哥商品交易所
“我们的团队——奥列克桑德尔·多罗特科、伊霍尔·赫洛娃、沙拉布·古普塔和安妮斯·比斯沃斯——开发了一种方法,可以生产出铁镍合金的磁性,这种合金的性能已经达到铝镍钴的水平,但速度要快得多
" 该方法在铁镍合金中引入大量缺陷
然后将其置于与氨的反应中,产生化学有序的前体铁-镍-氮或FeNiN
下一步是从材料中提取氮,而不影响剩余铁和镍的顺序
佩查斯基说,氨法是可扩展的,可靠地产生大约98%的前体物质
最终产品的能量密度为6毫克欧,这使得它可以与铝镍钴磁体相媲美,进一步改进的空间很大
“市场对磁体的需求填补了高端、最强稀土永磁体和低强度选项之间的技术应用空白,”佩恰斯基说
“我们看到这种技术在间隙磁体领域获得了广泛采用
" 关键材料研究所是美国能源部领导的能源创新中心
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能源部艾姆斯实验室,由能源效率办公室和可再生能源高级制造办公室支持,该办公室支持早期应用研究以推进美国的创新
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制造业和促进美国经济增长和能源安全
芝加哥商品交易所寻求消除和减少对稀土金属和其他受供应链中断影响的材料的依赖的方法
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