钕(钕怎么读)

中东有石油，中国有稀土，中东的石油正面临低价，中国的稀土却供不应求。 随着高科技产业的发展，工业领域对稀土的需求只增不减。 稀土中需求量最大的元素，就是排行第四的钕元素，我们可以叫她四姑娘。 这个名字可不是白叫的，人家钕和硝酸反应可以生成一种粉红色的化合物。

镧铈镨钕钷钐铕，钆铽镝钬铒铥镱镥，镧系家族一共有十五个元素，加上钇元素就是我们通常说的稀土元素。 这些元素化学性质非常接近，除短寿命元素钷以外，其他元素在地球上不分家，通常都集中在一起，自然界没有单一稀土元素的矿。 这些元素的氧化物也叫稀土，其实它们并不都那么稀缺，地球上最多的铈、镧、钕三个元素，在地壳中的含量比钨、锡、钼、铅、钴还高。 四姑娘钕的地壳含量跟我们熟悉的铜的含量差不多，但钕要想形成矿藏可比铜困难多了。 稀土元素属于分散元素，全世界到处都有稀土元素，但很难富集成矿藏，所以我们一般人都觉得它们非常稀有。 世界范围内，稀土矿产资源比较集中，主要储量和产量都在中国。 我国的内蒙古白云鄂博有世界最大的稀土矿，也是钕的主要产地之一。

一、钕铁硼磁铁是钕元素最大的应用

钕元素最大的应用就是制造性能优良的磁铁，这种磁铁叫钕铁硼磁铁，它是目前已发现的磁性最强的永磁铁。 这种磁铁磁性特别强，两个比粉笔还小的磁铁就能够穿过人类的手掌相互吸住。 直接吸在一起的两个小磁铁棒，一般女性都难以把它们直接分开。 由于这种磁铁磁性太强了，很多玩客专门买这种磁铁做各种有趣的实验，比如用两块磁铁夹碎一些常见的生活用品、跟超强磁铁拔河等，乐此不疲！

当然，这么强的磁铁可不是仅仅能用来玩的，它在现实中的应用非常广泛。 小到话筒耳机，大到高铁轮船，都能用到这种永磁铁。 可以说钕铁硼永磁铁的发现和应用，为我们带来了精致便捷的现代化生活。

我们的电脑要用到硬盘，硬盘要想正常工作，必须有一个电机带动盘片高速转动。 那么小的一个电动机每分钟能带着大磁盘 转动7200转，这是多么惊人的能力啊。 要想获得这种能力，一般的磁铁是做不到的，必须用钕铁硼磁铁。 这么高的转速，还不是它的极限。 搞科研的朋友们好多都用过高转速的离心机吧，有些离心机转速能够达到每分钟十万转，这样的转速，钕铁硼磁铁做成的电动机直接就可以实现。

我们用到的手机，都有震动功能，在寸土寸金的手机内部发挥震动功能的电动机一定非常小，这就要求磁铁的磁性非常强，当然是钕铁硼的领地了。 汽车雨刷的电动机，也是非常小的，但力气却很大。 还有，一些高档手机的外放功能越来越强，音质越来越好，而外放的喇叭却很小，不用说你也能猜到，也是钕铁硼磁铁带来的效果！另外，有些音乐明星订制的话筒非常昂贵，一个话筒就能值十几万二十万，可不仅是因为外壳漂亮，而是收音效果非常棒，当然发挥重要作用的依然是钕铁硼磁铁。

我们国家大力发展新能源汽车，其中电动汽车被认为是取代燃油汽车的最佳选项。 但是要想取代燃油汽车，得达到燃油汽车的性能。 这要求汽车的电动机的动力强劲、节能省电、转速快。 目前来说，钕铁硼磁铁在高档电动汽车领域里应用还是很广泛的，给电动汽车带来了非凡的性能。 比如，我国比亚迪公司新生产的比亚迪汉汽车，百公里加速只需3.9秒。 更恐怖的是，特斯拉Roadster百公里加速只需1.9秒，这是燃油车难以实现的成绩。

除了新能源汽车，说到中国现代工业的名片，大家一定能想到高铁！高铁这么快的速度，完全不是靠内燃机来实现的，而是靠电动机，这种电动机带来的是安静、高速而强劲的动力。 除了高铁以外，动车、地铁等轨道交通工具也都是使用电动机来驱动的，其中钕铁硼磁铁制造的电机未来将占据很大的份额。 这还不算完，现在海上的轮船也有使用电动机驱动的趋势。 世界各国都在发展全电推动的舰船系统，把轮船的动力改成电动机驱动，内燃机只用来发电，甚至内燃机被核能取代，完全发展出环保的电动轮船。 这要求电动机的动力非常强劲，目前钕铁硼磁铁制作出的电动机功率已经超过了百万瓦，也就是一台电动机相当于几百个客厅空调的功率，或者是十台家用轿车的动力。 如此强劲的动力，将来必然带来船舶领域的动力变革。

除了这些，钕铁硼磁铁在风力发电领域有非常广泛的应用，未来会不会大面积应用到其他发电领域也是值得期待的。 我们家里安装的变频空调需要钕铁硼磁铁，很多小家电需要钕铁硼磁铁，医院里的很多医疗设施需要钕铁硼磁铁，未来的电动机器人也需要钕铁硼磁铁，航空航天更需要钕铁硼磁铁。 2011年美国用最后一个航天飞机发射了阿尔法磁谱仪2，用于寻找反物质和暗物质。 由于航天飞机即将退役，磁谱仪的后期维护比较困难，国际合作研发团队决定放弃用液氦冷却的超导磁铁，换用中国生产的钕铁硼永磁铁。 该磁体内径1.2米，重量2.6吨，中心磁场强度达到了1370高斯，相对来说地球表面的磁场强度大概是0.5-0.6高斯。 当年发射时，国内媒体大量报道，引发了国人一波自豪感！9年了，这台磁谱仪现在还在国际空间站上工作。

这么强的磁铁，原料主要来自中国，生产也主要在中国进行，日本、欧洲和美国的大公司为了更方便地获得原材料，纷纷到中国开设合资工厂，为世界源源不断提供功能强大且应用广泛的钕铁硼磁铁。 借助这个领域的蓬勃发展，我国的新能源产业也得到了重要支撑，不用担心别国卡脖子，风电、高铁、电动汽车等都发展强劲。

二、钕铁硼磁铁的主要生产技术

说了这么多好处，下面说说问题。 要说磁铁产业哪家强？中国钕铁硼磁铁供应量达到了世界的85%以上。 但是，我国稀土产业和磁铁产业，分为低端和高端。 国内大部分企业在低端产业扎堆，技术含量低，相互之间恶性竞争，徘徊在盈利和亏损之间。

至于高端，技术门槛就会比较高了，虽然我国这些年在永磁铁方面的研发力度很大，研发成果也很多，但最基础的专利和标准都是日本、美国和欧洲企业掌控着的。 前几年我国的企业要么就是购买人家的专利授权，要么就是边生产边打官司。 好在这两年很多核心专利已经过了保护期了，中国企业才好受一些，可以涉足很多以前不能涉足的领域了。

你可能说了，不就是一个磁铁吗，成分大家都知道，工艺也差不多弄明白了，生产就完了，哪有那么多的专利啊？还真不是这么简单！钕铁硼磁铁磁性虽强，但如果不做好保护的话，消磁也是很快的，不同领域使用的磁铁生产工艺也不一样。

首先，稀土元素属于活泼金属，特别容易被氧化，一旦氧化，磁性就没有了。 所以，不管是生产过程，还是制成成品，都是要做好防氧化的。 敲碎钕铁硼磁铁，一般都能发现，表面那层亮晶晶的外壳只是一层保护膜。

其次，钕铁硼磁铁本身特别怕热，受热很容易消磁，这就大大限制了它的使用范围。 为了让它能持久保持磁性，不容易受外界的影响，必须给钕铁硼磁铁增加保护机制。 现有的做法之一，就是添加一定量的镝元素或铽元素。 铽元素是稀土元素中的老九，镝元素是老十，它俩都是重稀土，在地球上储量远小于轻稀土。 （注：轻稀土包括镧铈镨钕钷钐铕，重稀土包括钆铽镝钬铒铥镱镥和钇。 中国北方稀土矿主要是轻稀土，南方有重稀土矿。 ）由于少，所以贵，添加他俩，就会增加磁铁的生产成本。 现在各国都在研究少添镝和铽或者不添镝和铽的技术，这方面日本和美国是比较领先的。

再次，钕铁硼磁铁，目前主要有三种不同的生产工艺，中国并不都占优势。 第一种是烧结钕铁硼技术，这是产量最大的钕铁硼磁铁，中国公司从产量上占据比较明显的优势。 但是恶性竞争也比较明显。 第二种是粘结钕铁硼技术，这项技术生产的磁铁主要应用于硬盘和光驱的电动机。 这项技术的难度比前面那个更高，掌握的公司比较少。 之前核心专利被美国公司和日本公司掌握，后来核心专利过期了，中国一些企业产量越来越高。 这项技术生产的磁铁，中国也占据70%多，近80%的产量。 但是，合资公司占据不小的比例。 第三种，是热压/热变形钕铁硼技术。 美国麦格昆磁是其原材料快淬磁粉的唯一供应商，日本大同电子是最大的MQ-Ⅲ磁体的生产商。 中国公司正在入门中。

所以，中国虽然是稀土储量最大的国家，钕铁硼磁体产量最大的国家，技术积累比较靠前的国家，但是并不是技术垄断的国家。

美日欧，虽然资源储备不太充足，稀土提炼和分离技术也生疏了，但是在稀土应用领域的技术储备还是很强的。 很多先进的稀土材料专利还是掌握在美日欧企业手里面的。 面对贸易战，要不要打稀土牌，国家肯定有非常深层次的考虑。

我国通过大力发展新能源产业，为国内企业快速发展创造了条件，涌现出了一批龙头企业，比如三环公司就是我国最大的钕铁硼磁体生产企业。 近些年，我国的材料科学领域发展非常迅速，研究成果数量和专利数量都居于世界前列。 未来中国占据稀土材料产业链顶端是完全有可能的，后面我会陆续介绍稀土的其他应用。

国内的高科技企业只要不学狗不理，真心发展科技事业，还是能够得到国家和人民支持的。

作为我们普通老百姓，要多支持国货，支持国内高科技企业发展，更要好好培养我们的下一代为国家发展做贡献。 #闪光时刻 主题征文 二期#

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