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法国研发出稀土永磁替代材料，或对中国稀土造成冲击？
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法国研发出稀土永磁替代材料，或对中国稀土造成冲击？

法国研发出稀土永磁替代材料，或对中国稀土造成冲击？ 中国稀金谷大数据
2022-05-11
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稀土磁体是目前世界上最强大的永磁体，自20世纪60年代问世以来，稀土永磁体已成为电脑硬盘、电动工具和电动汽车用轻型马达的必备材料。

稀土元素，俗称稀土，并不像它的名字所说的那么稀缺，但在地球上的分布非常不均匀，目前中国的稀土储量占世界的36%，占全球稀土矿出口量的90%。

近年来，随着经济快速发展及工业化进程加快，我国对稀土需求量日益增加。但由于国内资源短缺、开采技术落后、环境污染严重等因素影响，稀土矿的国际市场价格一直居高不下。部分产品供不应求。为了保护资源环境，遏制过度开发，中国从2009开始控制和限制稀土出口，引起了美国、日本、欧洲等国家的强烈抗议，甚至向WTO提起诉讼。


最近，由法国图卢兹纳米物体物理化学实验室的莉萨-玛丽·拉克罗伊领导的一个小组通过使用钴纳米棒而不是稀土元素开发了一种特性类似于钕基配方的稀土永磁材料，这可能对中国的稀土主导地位产生冲击作用。

稀土磁体磁强度异常的关键是其结构特征的微观各向异性，构成稀土永磁体的狭长晶体表现出明显的方向性磁性，正是晶体在制备过程中的共同排列形成了大块磁铁的强大磁场。


与乐高积木相似的是，研究人员将钴纳米棒排列在一个外部磁场中，并在冷高压下将其压实，以产生宏观磁铁。这种强磁结构有望用于制造未来的永磁发电机、微型马达以及其他一些需要大电流且具有高能量密度的器件。

相关论文发表于《自然·通讯》杂志。钴纳米棒是一种新型磁性材料。钴硬磁材料并非十全十美，钴矿有毒。钴矿的开采和生产涉及重大的环境和伦理问题，因此钴纳米棒制成的强永磁体可能只适用于微电子领域的小规模应用。它们不会取代风力涡轮机和磁悬浮系统等大型项目所需的永磁体，但可减少中国对稀土矿的依赖。

研究人员正将注意力转向铁基纳米颗粒，希望从这种更常见、更环保的元素中生产出永磁体，但铁在自然状态下各向同性，这意味着像钴纳米棒一样的磁化仍面临巨大挑战。

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