稀土材料与稀土电机

改善非金属夹杂物的形状和分布，提高抗震性、耐磨性。
改善铸造性能：提高铁水流动性，减少热裂等铸造缺陷。
航空工业 稀土钛合金：含铈的铸造高温钛合金，耐热强度高，可 制造铸钛机匣。
稀土镁合金：强度较高，对减轻飞机重量，提高战术性 能。如：以钕为添加元素的合金用于直升机后减速机匣、 歼击机翼肋及30KW发电机的转子引线压板等零件。 4、稀土磁光材料 磁光效应---光通向磁场作用下的物质时，其传输 特性的变化。 利用磁光特性以及光、电、磁的相互作用和转换， 可制成具有各种功能的光学器件，如光调制器、光隔离 器、显示器、存贮器。
磁推进原理图
磁推进原理： 位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变 为电磁体。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）
被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，
并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）
所排斥。当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反
转过来了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极 线圈了，反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而
1.3 永磁体主要性能参数： （1）剩磁Br :永磁体经磁化至技术饱和，并去掉外磁 场后，所保留的Br称为剩余磁感应强度。 （2）矫顽力Hc:使磁化至技术饱和的永磁体的B降低 到零，所需要加的反向磁场强度称为矫顽力。 （3）磁能积BH:代表了磁铁在气隙空间（磁铁两磁极 空间）所建立的磁能量密度，等于磁铁的Bm和 Hm的乘积。
六、应用示例：
节能灯
节能灯工作靠紫外线激发荧光粉发
光，而荧光粉就是稀土光致发光材
料（氧化钇、氧化铕或氧化铽等）。
荧光灯之所以节能：
①使用效率较高的电子镇流器，同时不存在白炽灯 那样的电流热效应。
②光致发光材料发射的光子能量大于吸收的能量。
“吃的是草，挤的是奶” 节能灯工作时具有 “鲁迅精神”。
七、稀土永磁电机 1、永磁体介绍： 1.1 永磁材料：钐钴(SmCo) 、铁氧体(Ferrite)、
磁悬浮列车
磁悬浮列车 磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力） 来推动的列车，它利用超导体电磁铁形成的磁场与轨道 上线圈形成的磁场之间所产生的相斥力，使电磁铁和导 轨间保持10—15毫米的间隙，并使导轨钢板的排斥力与 车辆的重力平衡，从而使车体悬浮于车道的导轨面上。 磁 悬 浮 原 理
系
稀土就是元素周期表中镧系元素以及与镧系的15个元素 密切相关的两个元素——钪21(Sc)和钇39(Y)共17种元 素，称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。
二. 稀土及稀土材料
稀土样品: 钕 钇
三. 稀土的战略地位: 稀土是丰富的战略资源，它是很多高精尖产业所 必不可少原料。 稀土资源是一个国家的宝贵财富，也 是发展中国家维护自身权益，对抗大国强权的重要武 器。稀土是一组同时具有电、磁、光、以及生物等多 种特性的新型功能材料， 是信息技术、生物技术、能 源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同 时也对改造某些传统产业， 如农业、化工、建材等起 着重要作用。稀土用途广泛, 可以使用稀土的功能材 料种类繁多， 正在形成一个规模宏大的高技术产业群, 有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。稀 土有“工业维生素”的美称。
天下熙熙，皆为利来；天下攘攘，皆为利往。 熙熙攘攘的中国稀土市场，表面上的熙熙攘攘而已， 在经济领域，我国的稀土还没有成为中东的石油。
五、稀土材料的分类及应用： 1、稀土永磁材料 将钐、钕稀土金属与过渡金属（如钴、铁等）组成 的合金，用粉末冶金方法压型烧结，经磁场充磁后制成。 （1）钐钴（SmCo）永磁体 ---稀土中的稀土材料 应用于航天及军事等不差钱的行业：人造卫星，雷 达等的行波管、环行器及航空仪器、微型电机等。 （2）钕铁硼（NdFeB）永磁体 ---“永磁王” 机电行业：电机、家用电器、电子仪表等，如美国 通用汽车公司在1000cc汽车发动机上采用NdFeB永磁体， 使发动机重量减少40～50％，尺寸减少45％。 医疗行业：核磁共振成像仪等。
钕铁硼(NdFeB) 。 其中：性能最高的是钕铁硼，且由于其和谐的价格，
成为工业品制造的香饽饽。稀土永磁电机的永磁体
大多采用钕铁硼材料。 1.2永磁体制造工艺流程： 配料 → 熔炼制锭→ 制粉 → 压型 → 烧结回火→ 磨、销、切加工 → （电镀 ）→充磁 →成品。 （配料：按一定比例混合钕、铁和硼材料 ）
得以持续向前奔驰。
3、稀土合金材料： 冶金行业： 稀土加入钢中，可起到脱氧、脱硫、改变夹杂物形 态等净化和变质作用，提高钢的抗氧化能力，高温强度 和塑性、疲劳寿命、耐腐蚀性及抗裂性等。
稀土加入铸铁中作用： 变质作用：使片状石墨变成球状石墨，减少应力集中， 净化作用：稀土在铁水中能起脱硫除氧作用，可减少 铸件中的气孔、裂缝。
稀土材料与稀土电机
主讲人：
机械学院 张永平
一. 稀土: “蜗牛非牛，稀土非土”
镧 57 镧 La 65 铽 Tb 58 铈 Ce 66 镝 Dy 59 镨 Pr 67 钬 Ho 60 钕 Nd 68 铒 Er 61 钷 Pm 69 铥 Tm 62 钐 Sm 70 镱 Yb
元素周期表
63 64 铕 钆 Eu Gd 71 镥 Lu
Hale Waihona Puke Baidu
2、稀土超导材料 超导现象---材料在低于某一温度时，出现电阻为零的 现象，该温度即是临界温度（Tc）。 （绝对0度：开尔温度 0 K = - 273℃ 摄氏度）
高温超导：单一金属掺杂稀土：如镧钡铜，导体电阻
在 287K（14℃）值为0，拓展了超导材料的广泛应用。
导体无电阻，易产生强大电流，形成超强磁场。 稀土超导材料应用---磁悬浮列车
四、中国的稀土状况： 中国稀土占据着几个世界第一：储量占世界总储 量的第一，尤其是在军事领域拥有重要意义且相对短 缺的中重稀土；生产规模第一，2005年中国稀土产量 占全世界的96%；出口量世界第一，中国产量的60% 用于出口，出口量占国际贸易的63%以上。邓小平同 志曾意味深长地说：“中东有石油，我们有稀土。” 但在稀土价格上我们却没有话语权。我们是100 多家企业对外销售，我国出口企业之间的恶性竞争， 使宝贵的稀土资源在微利线上挣扎。