Pусский
ПОЗВОНИТЕ НАМ+86-574-87504597
Pусский ПОЗВОНИТЕ НАМ ПОЗВОНИТЕ НАМАвтор:Чой Лин Время публикации: 2025-06-18 Происхождение:Работает
В современном обществе, управляемом технологиями, высокопроизводительные магнитные материалы являются незаменимыми, приводя все, от электромобилей и ветряных турбин до потребительской электроники. Редко-земные постоянные магниты, такие как неодимийные магниты (NDFEB), вездесущи. Тем не менее, высокие затраты, летучие цепочки поставок и экологические проблемы, связанные с редко-земельными элементами, заставили ученых и инженеров во всем мире искать более устойчивые альтернативы: магниты без приземления . В этом отчете содержится подробный хронологический обзор прогресса в области глобальных исследований в этой области, охватывающее ключевые учреждения, ученых, направления исследований, показатели эффективности, усилия по коммерциализации и будущие перспективы.
Магниты без приземления-это постоянные магнитные материалы, которые не полагаются на редкозвездочные элементы, такие как неодим и диспрозиум. Их развитие направлено на то, чтобы преодолеть ограничения ресурсов и геополитические риски путем создания новых магнитов из обильных элементов, таких как железо и марганец, в стремлении к решению, которое уравновешивает высокую производительность с низкой стоимостью.
В эту эпоху исследование на магнитах без редкости в основном вращались вокруг традиционных материалов, таких как ферриты и Alnico, которые заложили основу для современного магнитного материаловедения.
1930 -е годы :
o Институт/ученый : В 1932 году японский металлургский доктор Токушичи Мишима изобрел магнит Альнико . Этот сплав, состоящий из алюминия, никеля, кобальта и железа, был первым современным постоянным магнитом, который был широко принят.
o Направление исследования : фокус был на улучшении магнитных свойств путем настройки композиций сплава и процессов термической обработки. Ранние изотропные магниты альнико имели максимальный энергетический продукт (((BH) MAX) около 1 мГО.
o Применение : замененные электромагниты в таких устройствах, как громкоговорители, двигатели, микрофоны и датчики.
o Источник : магниты SDM
1950 -е годы :
o Институт : Исследователи из физики Philips в Нидерландах обнаружили Barium Ferrite (Bao · 6fe₂o₃) в 1952 году.
o Направление исследования : как керамический постоянный магнит, феррит изготовлен из оксида железа и других оксидов металлов (например, барий или оксид стронция). Его сырье чрезвычайно недороги, и оно может похвастаться превосходной устойчивостью к коррозии и высоким температурам.
o Коммерциализация : Philips коммерциализировал его под торговым названием 'Ferroxdure. ' Его экономическая эффективность позволила ему быстро захватить значительную долю рынка постоянных магнитов.
o Источник : WZ Magnetics
1960 -е :
o Институт : Philips далее разработал феррит стронция (Sro · 6fhe₂O₃) , который предлагал превосходные свойства и постепенно заменял Barium Ferrite в качестве основного выбора.
o Направление исследования : улучшение энергетического продукта и коэрцитивность ферритовых магнитов для удовлетворения растущих промышленных требований.
o Источник : WZ Magnetics
1970 -е годы :
o Scientist : первоначальные исследования проводились на суперреативах фени , известных как естественный минеральный тетратаенит , обнаруженный в метеоритах. Ученые признали свой потенциал для превосходных твердых магнитных свойств. Тем не менее, его формирование в природе требует миллионов лет медленного охлаждения, что делает искусственный синтез чрезвычайно сложным в то время.
o Направление исследования : теоретическое исследование и анализ физических свойств естественных образцов.
o Источник : PMC - Ускоряющаяся природа: индуцированный атомный порядок в эквиамском фени
1980 -е :
o Коммерциализация : магниты марганца-алюминиевого углерода (MNALC) видели короткий период коммерциализации. В то время как постоянный магнит умеренного производительности, он был быстро омрачен гораздо более мощными магнитами NDFEB, обнаруженными в 1984 году.
o Источник : утилизация Окона
Вскоре в ценах редкозвездочных и рисках поставки примерно 2010 года вспыхнул глобальный интерес к магнитам без приземления, что привело к параллельному развитию множественных технологических путей.
2009:
o Институт/ученый : Северо -восточный университет подал заявку на патент на материалы для постоянных магнитов на основе наночастиц кобальта (COC) .
o Направление исследования : использование методов наносинтеза для производства смесей фаз CO₂C и CO₃C с высокой коэрцитивностью. Исследования показали, что нанокомпозиты карбида кобальта демонстрировали многообещающие твердые магнитные свойства.
o Источник : Google Патенты - EP2475483A1
2010 -е :
o Институт : Институт критических материалов (CMI ) Министерства энергетики США (CMI) , организованный в лаборатории Эймса , стал центральной силой в развитии исследования магнитов без приземления.
o Направление исследования : CMI финансировал различный портфель исследовательских проектов, в том числе систематические исследования, такие как нитрид железа (MNBI), , нитрид железа (MNBI) , и марганец-алюминий (MNAL).
o Источник : лаборатория Эймса
Примерно в 2013 году :
o Институт/ученый : команда, возглавляемая профессором материального ученых Цзянь Пин Ван в Университете Миннесоты, добилась значительного прогресса в исследовании нитрида железа (α '-fe₁₆n₂).
o Направление исследования : их работа была сосредоточена на преодолении проблем стабилизации фазы α »-Fe₁₆n₂. Теоретические расчеты предсказывают, что этот материал может иметь исключительно высокое насыщение нагрузки с потенциальным энергетическим продуктом, намного превышающим, что у магнитов NDFEB.
o Коммерциализация : профессор Ван основал Niron Magnetics для коммерциализации этой технологии нитридного нитрида железа.
o Источник : Yahoo News
2020-е годы ознаменовали несколько вехой в исследованиях магнитов редко-земля, причем некоторые технологии начали переход от лаборатории к рынку.
2020:
o Институт : США инициировал проект под названием «Недооценка редко-земляной электрической трансмиссии, », в качестве ключевого участника Niron Magnetics для разработки электрических систем привода без редкоземель.
o Источник : Министерство энергетики США
2022:
o Институт : Корейский институт материаловедения (KIMS) объявил о успешном развитии высокопроизводительного постоянного магнита с редко-приземленным ».
o Направление исследования : контролируя микроструктуру атомного масштаба, они решили проблему деградации магнитного свойства при добавлении большого количества церия (CE, обильного светового редко-земля) к неодимийским магнитам. Несмотря на то, что эта технология не совсем редко бывает, она значительно снижает зависимость от дорогостоящих тяжелых редкоземелей.
o Источник : журнал Magnetics
2024:
o Институт/ученый :
Niron Magnetics : объявил о открытии своей коммерческой пилотной установки в Миннеаполисе, первом в мире объекте для производства высокоэффективных постоянных магнитов без приземления. Компания планирует принести свой полномасштабный производственный объект в Сартелле, штат Миннесота, онлайн, в 2026 году, с годовой мощностью 1500 тонн.
LG Innotek & Kims Collaboration : объявило о разработке первого в мире высокопроизводительного, экологически чистого магнита без каких-либо тяжелых редкоземельных ресурсов (без HRE). Они разработали новый многокомпонентный сплав, который в процессе диффузии границы зерна успешно заменил тяжелые редкоземельные Земли, такие как тербий (ТБ) и диспрозий (DY), сохраняя при этом высокотемпературные характеристики.
o Протестированные характеристики : нитридные магниты железа Нина демонстрируют отличную производительность при температуре ниже 200 ° C. Магнит LG Innotek достиг уровней коэрцитивности, сопоставимых с уровнями, содержащими тяжелые редкоземельные Земли.
o Прогресс коммерциализации : Niron Magnetics обеспечил значительное государственное финансирование и частные инвестиции с четким путем к коммерциализации. Прорыв LG Innotek сигнализирует о новых возможностях применения в потребительской электронике и автомобильной секторах.
o Источник : Niron Magnetics , LG.
2025 (и недавний) :
o Институт/ученый :
Лаборатория Эймса (США) : команда во главе с учеными Джун Куй и Вей Тангом объявила о крупном прорыве в магнитах марганца-бисмута (MNBI) .
Корейский институт материаловедения (KIMS) : команда, возглавляемая доктором Тэ-Хуном Ким и доктором Джунг-Гу Ли, опубликовала инновационный процесс диффузии границы зерна '' '
o Исследование подзаконное направление :
Аймс Лаборатория (MNBI) : разработал уникальный процесс подготовки и изготовления. Они создают ультрадисменный порошок MNBI и покрывают каждую частицу полимерным раствором, чтобы предотвратить взаимодействие зерна к зернам. Внешнее магнитное поле используется во время изготовления, чтобы выровнять частицы, создавая анизотропный магнит. Примечательной особенностью является то, что его коэрцитивность почти удваивается, так как температура увеличивается на 100 ° C от комнатной температуры, демонстрируя исключительную высокотемпературную стабильность.
KIMS (граничная диффузия зерна) : использует металлический материал с высокой точкой, чтобы проникнуть в магнит при высокой температуре, за которым следует охлаждение и вторую стадию диффузии. Этот метод эффективно подавляет аномальный рост зерна, наблюдаемый в традиционных процессах, достигая коэрцитивности, эквивалентного тяжелым редко-земляным магнитам (сорта производительности от 45 до 40 м) без использования каких-либо тяжелых редкоземельных элементов.
o Практическое применение и тестирование : Ames Laboratory сотрудничала с промышленным партнером для проверки магнита MNBI в двигателе промышленного насоса, где она работала немного лучше, чем спецификации проектирования, и в настоящее время проходит тестирование усталости.
o Прогресс коммерциализации : результаты лаборатории Ames демонстрируют потенциал магнитов MNBI для конкретных промышленных применений, причем дополнительное преимущество-бисмут является недорогим побочным продуктом других процессов плавиля. Технология Kims готова к передаче технологий и коммерческому производству.
o Источник : Ames Laboratory News , BioEngineer.org
Как ведущее предприятие в магнитной промышленности, BMAG активно разрабатывает редкоземельные магниты. Первая пробная партия бесплатных магнитов редкоземелью запланирована 40SH Спецификации оценки, запланировано для тестирования в августе.
Будущее развитие магнитов без приземления, вероятно, будет следовать нескольким ключевым тенденциям:
1. Сбалансирование производительности и стоимости : цель магнитов без приземления состоит не в том, чтобы полностью заменить магниты NDFEB по всем направлениям, а на то, чтобы найти их нишу в широком спектре производительности. Высокопроизводительные нитридные магниты железа могут бросить вызов NDFEB в высококачественных приложениях, таких как моторы EV, в то время как более дешевые магниты на основе марганца (MNAL, MNBI) и усовершенствованные ферриты могут заменить редкоземельные магниты в приложениях среднего и низкого уровня (например, промышленные насосы, датчики, потребительские электроники).
2. Сосуществование нескольких технологий : на будущем рынке не будет доминировать ни одна технология. Нитрид железа, сплавы на основе марганца, суперрешины фени, карбиды и усовершенствованные версии традиционных альнико и ферритовых магнитов будут совместно разработать различные требования различных применений в отношении магнитных характеристик, рабочих температур, стоимости и механических свойств.
3. Ускоренные исследования и разработки через вычислительную науку и ИИ : обнаружение и оптимизация новых материалов будут все чаще полагаться на высокопроизводительный вычислительный и искусственный интеллект. Эти инструменты могут быстро проверять потенциальные соединения, предсказать их магнитные свойства и оптимизировать производственные процессы, значительно сокращая цикл НИОКР от теории к практике.
4. Интеграция передового производства : передовые методы производства, такие как 3D-печать (аддитивное производство), разблокируют новые возможности для создания сложных и настраиваемых на заказ магнитов без ущерба. Это имеет решающее значение для производства высоко интегрированных и легких двигателей и других компонентов.
5. Ускоренная коммерциализация : С такими пионерами, как Niron Magnetics, успешно создавая производственные линии и дополнительные исследования, приближающиеся к коммерческому применению, доля рынка редко-земляных магнитов, как ожидается, значительно возрастет в период с 2025 по 2030 год . Безопасность цепочки поставок и факторы ESG (экологическое, социальное и управление) станут основными факторами принятия рынка.
6. Заключение : Путешествие магнитов без редкости долгое время развивалось от фундаментального теоретического исследования в эпоху технологических прорывов и ускоренной коммерциализации. В то время как полная замена для редкоземельных магнитов все еще находится на горизонте, появилась новая, более разнообразная, устойчивая и безопасная эра для постоянных магнитных материалов. Непрерывные усилия глобальных исследовательских институтов и компаний постепенно освобождают нас от нашей зависимости от редкоземельных ресурсов.
ЗАПРОСИТЬ ЗАПРОС 
