东芝公司2012年8月宣告，开发出了彻底不运用镝（Dy）的马达用高功用磁铁。但让商场震动的是，这种磁铁居然是钐钴（Sm-Co）磁铁。

  自1980年代初期磁力和价格均优于钐钴磁铁的钕铁硼（Nd-Fe-B）类磁铁（以下称钕磁铁）被开发出来之后，强磁铁的干流就一向是钕磁铁。钐钴磁铁的复生与干流正好相悖。

  钐钴磁铁从头登上历史舞台的关键词是“镝”和“我国”。钕磁铁的魅力在于代表磁铁强度的剩下磁通密度较高，但一起这种磁铁也存在严峻缺点，那就是耐热性低，在高温环境下剩下磁通密度会下降。钕磁铁的发明者佐川真人回忆其时的状况说：“（开发之初）耐热性只要50℃左右。”

  处理这一问题的关键是稀土元素镝*1。增加镝之后，跟着增加量的增加，能大大的进步代表耐热性的矫顽力*2。比方，要求耐热性到达170～200℃以上、用于混合动力车（HEV）及纯电动汽车（EV）驱动马达的磁铁就按6～10％的分量比增加了镝。不需求像HEV及EV马达那么高耐热性的空调压缩机马达用磁铁也按4～6％的份额增加镝，HDD硬盘磁头致动器等运用的磁铁则按1～2％的份额增加镝（图1）。

  假如增加镝增加量，矫顽力（耐热性）就会进步，但会导致表明磁铁强度的剩下磁通密度下降。

  *2 矫顽力和耐热性：假如矫顽力较低，温度上升时就会导致剩下磁通密度下降，然后构成磁铁功用直线下降。矫顽力的准确界说是：使磁化至技能饱满的永磁体的磁感应强度下降至零所需求的反向磁场强度。

  假如不经过增加镝来进步耐热性，钕磁铁就不会遍及。但在2010年，日本业界遍及开端对镝的供货感到不安。

  这种不安源于稀土的“我国危险”。无论是以往仍是现在，镝的绝大部分产值都会集在我国。我国设置稀土出口配额约束之后，缩小了镝的供应量。受此影响，2009年之前价格一向在每公斤100～200美元左右的镝，从2010年开端价格急剧上涨，到了2011年中期，居然暴升至3500美元以上（图2）。东芝称“现在也仍就保持在每公斤1000美元以上的高价位”。并且，由于我国选用出口配额准则，除了价格问题之外，还存在企业即便想掏高价购买也无法买到的危险。因而，日本的省镝及脱镝化要求敏捷高涨。

  镝在2009年之前一向为每公斤100～200美元，2011年中期暴升至3500美元以上。

  为了应对这样的状况，东芝开发出了钐钴磁铁，这种磁铁与钕磁铁不同，底子就不需求增加镝，并且耐热性也很超卓。东芝运用这一长处，一起还调整了资料构成份额，然后大幅度进步了磁特性。终究，进步了在所有温度区域的剩下磁通密度，尤其在100℃以上的区域，剩下磁通密度超越了增加镝的耐热型钕磁铁（图3）。

  东芝开发的钐钴磁铁将铁的分量份额进步到了25％，在100℃以上的高温区域内具有超越钕磁铁的剩下磁通密度。

  东芝的新式磁铁之所以可进步剩下磁通密度，是由于进步了钐钴磁铁增加的铁含量。虽然这种办法很早曾经就为业界所知，但一向存在限制。其原因是，假如将铁的分量份额进步至15％以上，就会因增加的副成分铜（Cu）集合在一起而发生富铜相，导致耐热性敏捷下降。因而，曾经铁的分量份额极限是15％。

  东芝研讨开发中心功用资料研讨室研讨主管樱田新哉介绍说，技能人员在此次的开发过程中“优化了冲压及烧结时的温度改变等约20个要素，找到了将铁的分量份额进步至20～25％时也不会发生富铜相的条件”。据称，经过扩展这项技能，还有望进一步进步铁的份额。

  东芝运用含铁量为20％的新式钐钴磁铁，试制出了工业用马达，并与耐热型钕磁铁马达进行了功用比照*3。比照成果为，在80～100℃温度下用钐钴磁铁马达驱动设备时，扭矩稍低于钕磁铁马达，而最大功率可到达钕磁铁马达的96～97％，根本为平等水平。樱田称：“若运用铁含量为25％的钐钴磁铁，功用有望挨近乃至超越运用耐热型钕磁铁的马达。”

  价格方面，虽然现在并未进行准确的计算，但樱田指出：“假如镝的价格仍保持在现在的每公斤1000美元以上，新式钐钴磁铁就具有质料本钱方面的优势。”东芝打算在2013年3月底之前使新式钐钴磁铁构成事务，将首要面向工业用马达用处开展事务，然后再向HEV、EV、铁路、机床及电梯等运用的马达推行。（日经技能在线！ 供稿）