研究人员发现一种不使用稀土元素制造风力涡轮机和电动汽车的新方
电动悟空摘录高性能磁铁是建立零碳经济的重要技术。目前,常用的永磁铁中含有稀土元素,然而这类元素的供应量有限。据外媒报道,研究人员发现了一种新方法,有望在不使用稀土元素的情况下制造高性能磁铁,以用于风力涡轮机和电动汽车。
电动悟空摘录 高性能磁铁是建立零碳经济的重要技术。目前,常用的永磁铁含有稀土元素,但这些元素的供应有限。据外国媒体报道,研究人员发现了一种不使用稀土元素制造风力涡轮机和电动汽车的新方法。
(图片来源:剑桥大学)
剑桥大学等机构的研究人员找到了一种新的替代稀土磁铁的方法——铁镍(Tetrataenite)。这是陨石中自然形成的宇宙磁铁,需要数百万年的时间。以前在实验室里做铁镍(Tetrataenite),采用不切实际的极端方法。在这项研究中,研究人员发现,在没有任何特殊处理或使用高成本技术的情况下,通过添加有任何特殊处理的情况下,通过添加铁镍。剑桥大学和奥地利科学院的商业机构(Austrian Academy of Sciences)该技术已申请专利。
铁-镍(Tetrataenite)铁镍合金具有特定有序的原子结构,是最有前途的替代品之一。随着陨石的缓慢冷却,铁和镍原子在数百万年的晶体结构中排列成特定的堆叠顺序,最终产生一种接近稀土磁铁的磁性材料。20世纪60年代,研究人员用中子轰击铁镍合金制造铁镍,使原子有序堆叠,但该技术不适合大规模生产。
现在,研究人员发现了一种不需要数百万年冷却或中子辐照的可能替代方案。该团队讨论了铁镍合金含有少量磷的机械性能,陨石中也存在磷。这些材料的相模式显示了预期的枝状生长结构,称为枝晶。研究人员Dr. Yurii Ivanov当我仔细观察时,我看到了一个有趣的衍射图案,显示出有序的原子结构。”
研究人员说,陨石中的磷可以使铁和镍原子移动得更快,形成必要的有序堆叠,而无需等待数百万年。铁-镍的形成速度可以通过混合适量的铁、镍和磷来提高11-15个数量级。这个简单的铸造过程只需要几秒钟。Greer说:不需要特殊处理,只要合金熔化并倒入模具,就会得到铁镍。这彻底改变了我们对这种材料的看法。”
虽然这种铁镍生产方法很有前途,但研究人员需要进一步确定它是否适用于高性能磁铁。该团队希望与主要磁铁制造商达成合作。
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