“萬磁之王”

朱繼銀

你知道嗎？我們日常使用的電腦、冰箱、空調，甚至是耳機里，竟藏著被稱作“萬磁之王”的磁體——釹（nǚ）鐵硼永磁體。它長什么樣子？與我們常見的吸鐵石有什么區別？有哪些應用？

組成釹鐵硼的主要物質示意圖

磁中“大力士”

永磁體，指的是能長久保持其磁性的磁體。人造永磁材料種類多樣，包括磁鋼永磁體、鐵氧體永磁體（我們常見的吸鐵石主要成分就是鐵氧體）、鋁鎳（niè）鈷（gǔ）永磁體、釤（shān）鈷永磁體、釹鐵硼永磁體等。其中磁力最強的便是釹鐵硼永磁體，它是一種由釹、鐵、硼等元素組成的四方晶系晶體，可吸起相當于自身重量640倍的重物。

上天入地，無所不能

根據生產工藝的不同，可將釹鐵硼永磁體分為燒結釹鐵硼永磁體、粘結釹鐵硼永磁體、熱壓釹鐵硼永磁體3類。釹鐵硼永磁體家族中的這3位“兄弟”各有優劣。

轉子，指的是由軸承（支持和約束軸的旋轉或擺動的機械部件）支撐的旋轉體，是各種動力機械或工作機械中的主要旋轉部件。很多汽車的電動機靠轉子轉動工作，而其中便有磁體的身影。

?釹鐵硼永磁體是現代磁體中磁性最強的永磁體（繪圖/閆麗真）

一般磁體的磁性會因外力作用而消退，但釹鐵硼永磁體壽命長、磁性強、耐高溫，因此在工業領域“大展身手”。它革新了汽車電動機技術，新能源汽車領域開始廣泛應用由釹鐵硼永磁體來轉動的永磁同步電動機。

不僅如此，釹鐵硼永磁體因其體積小、磁性強，還可被用在航空航天領域，以減輕飛行器的質量，讓它們更順利地飛上藍天。

小小一塊釹鐵硼永磁體，居然如此“力大無窮”。細心查看我們身邊，或許就能發現它的身影。

知識鏈接? 工業“維生素”——稀土

稀土是元素周期表中鑭系元素和鈧、釔共17種金屬元素的總稱。1794年，芬蘭化學家約翰·加多林從一塊礦石中分離出了首個稀土元素——釔（yǐ）土。那時人們對稀土的認知有限，且只能用化學方法制備少量不溶于水的，在化學領域常被稱為“土”的物質，因此將這些元素稱為“稀土”。

稀土因其特殊的原子結構而十分活躍，具有豐富的磁、光、電性能。將它們與其他元素結合，可以組成品類繁多、功能多樣、用途各異的新型材料。因此，稀土成了一種非常重要的戰略資源，被稱作工業“維生素”，主要被應用于軍事、冶金、石油化工、高新材料等領域。

?轉子中的釹鐵硼永磁體示意圖（繪圖/閆麗真）

軸承示意圖

（責任編輯 / 牛一名? 美術編輯 / 周游）