美国研发新工艺推动钕磁体本土化生产
2025-12-04 13:42
来源:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室
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钕作为制造最强永磁体的关键稀土元素,在国防技术、硬盘驱动器、医疗成像设备、电动汽车电机及风力涡轮机等领域应用广泛。尽管美国已将钕列为关键材料,但其供应链主要依赖海外,中国控制着大部分供应链。为增强供应链韧性,劳伦斯利弗莫尔国家实验室、凯斯西储大学和艾姆斯国家实验室的研究人员,共同开发出一种新的钕磁体制造工艺,旨在高效生产高纯度钕材料。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员及其合作者开发了一种新的磁体制造工艺,该工艺省略了两个主要的、高能耗的步骤,并且不会产生有害的副产品。

该论文发表于JOM期刊,论文作者、劳伦斯利弗莫尔国家实验室科学家金恩贞表示:“我们希望这种方法能成为美国本土生产钕磁铁的基石,实现从稀土开采到最终磁铁制造的完整生产链,减少对海外加工的依赖。”新工艺采用氯化物熔盐电解法,通过电流将钕与氯离子分离,省略了传统精炼方法中的两个高能耗步骤,且不产生有害气体,装置可连续运行。

金恩贞称:“采用新方法,钕的生产成本可从每公斤14美元以上降至约5美元,经济优势显著。”此外,氯化物熔盐电解法不仅适用于钕,还可推广至其他对能源技术至关重要的稀土金属。凯斯西储大学主导电化学设计和工艺建模,劳伦斯利弗莫尔国家实验室负责材料表征和阳极制备,艾姆斯研究中心则利用制备材料制造出性能可与行业标准媲美的磁体。目前,凯斯西储大学正扩大电解装置设计规模,劳伦斯利弗莫尔国家实验室则测试新沉积方法以稳定阳极。金恩贞表示:“此次合作展现了国家实验室和学术界共同推动创新,实现安全可持续材料制造的潜力。”

更多信息: BP Holcombe 等人,《氯化物熔盐电解实现钕铁硼磁体制造的集成化和节能工艺》,JOM(2025)。期刊信息: JOM

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