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» 희토류 자석

희토류 자석

1984
  • Karl J. Strnat (SmCo)
  • Masato Sagawa (NdFeB)
  • John Croat (NdFeB)
고체 물리학 실험실에서 희토류 자석을 테스트합니다.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

희토류 자석은 합금으로 만들어진 강력한 영구 자석입니다. 희토류 원소1970년대와 80년대에 개발된 가장 일반적인 유형은 네오디뮴 자석(NdFeB)과 사마륨-코발트 자석(SmCo)입니다. 이들은 가장 강력한 영구 자석 유형으로, 페라이트나 알니코 자석보다 훨씬 강력한 자기장을 생성하여 많은 분야에서 소형화와 성능 향상을 가능하게 합니다. 기술. Note: the term ‘rare-earth element’ is a historical misnomer. These elements are not exceptionally rare in the Earth’s crust. Cerium, the most abundant, is the 25th most abundant element, similar to copper. Even the least abundant stable 희토류, lutetium, is nearly 200 times more common than gold. The ‘rare’ label arose because they were difficult to separate.

The exceptional strength of rare-earth magnets stems from their unique crystalline structure and the properties of the rare-earth elements. The lanthanide elements, such as neodymium and samarium, possess high magnetic anisotropy. This means their crystal lattice has a preferred axis of magnetization, making it very difficult to change the direction of their magnetic moments once aligned. This property leads to a very high coercivity (resistance to demagnetization). The transition metals in the alloy, like iron or cobalt, contribute a very high magnetic saturation, meaning they can sustain a very strong magnetic field. The combination of high coercivity and high magnetic saturation results in a very high maximum energy product ([latex](BH)_{max}[/latex]), which is the primary figure of merit for permanent magnets.

사마륨-코발트 자석은 1970년대 초에 처음 개발되었으며, 높은 퀴리 온도를 가지고 있어 고온 환경에 적합합니다. 1984년 제너럴 모터스와 스미토모 특수금속이 각각 독자적으로 개발한 네오디뮴 자석은 더욱 강력하지만 퀴리 온도는 낮습니다. 하지만 현대 합금 기술 덕분에 이 단점도 개선되었습니다. 희토류 자석의 개발은 재료 과학에 혁명적인 발걸음을 내디뎠으며, 이전에는 실현 불가능했던 더 작고 가벼우면서도 강력한 전기 모터, 발전기 및 기타 장치들을 만들 수 있게 해주었습니다.

UNESCO Nomenclature: 2211
고체물리학

유형

물리적 장치

분열

혁명가

용법

널리 사용됨

전구체

  • 희토류 원소의 발견
  • 분말 야금 및 소결 기술의 개발
  • 강자성 및 자기 이방성에 대한 이해
  • 알니코 및 페라이트 자석의 개발

응용 프로그램

  • 하드 디스크 드라이브(보이스 코일 모터)
  • 전기 자동차 모터
  • 풍력 터빈 발전기
  • 헤드폰과 스피커
  • MRI 스캐너
  • 무선 공구
  • 자석 잠금장치와 장난감

특허:

  • US4496395
  • US4770723

잠재적 혁신 아이디어

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Related to: rare-earth magnet, neodymium magnet, ndfeb, samarium-cobalt, smco, permanent magnet, coercivity, magnetic anisotropy, energy product, materials science.

역사적 맥락

희토류 자석

1980
1980
1980
1984
1985
1986
1990
1975
1980
1980
1980
1984
1986
1986
1991

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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