稀土磁铁在电机中的应用

人类已知的最有趣的磁性装置之一是可以由铁、钴或钛等稀土金属产生的磁场。第一种使用的稀土金属是基于稀土金属钐，后来是过渡金属镉。这种材料也被称为钐钴（SmCo）磁性材料，最初是在 1960 年代后期开发的，并被证明比早期的永磁材料更有效。从那时起，许多其他稀土金属已被用于制造磁性物品。

所有具有高密度的金属都可用于制造永磁体，因为它们具有大量的电排斥和吸引特性。许多这些合金可以定制成任何所需的形状。这些特性使它们非常适合用于需要高强度和轻量化应用的场合。其中一些合金，如钴、钛和钢，已经被广泛使用。

稀土合金比其他合金更脆。其中包括钴合金，据说它们比铁更强、更轻。其他一些更脆的合金包括钛和镍。此外，还开发了稀土磁铁，在非电力相关领域应用前景广阔。例如，强磁体现在正被用来制造微型磁铁，为遥控船提供动力。

有许多不同类型的稀土具有不同的吸引性磁性。锡、铝、铜、镍和磷都具有不同的强度和其他特性，这是磁铁设计人员需要牢记的。它们还可以产生不同种类的离子。这些离子的产生方式也很重要。某些类型的稀土产生负离子，而另一些产生正离子。正是产生的离子的特性使它们与众不同。

孔隙率特别高的合金会产生强电磁场。将两种稀土牢固地结合在一起可以产生一种比电磁场小得多的磁场，但强度足以引起质子的吸引力。这是当今使用的一些最高效电机的基础。这种电机通过使用磁场来驱动一系列电磁铁来工作，为了加强这一点，磁铁被放置在一个特定的方向。

这些电机更常见的例子包括使用钕铁硼磁铁制成的电机。这些磁铁属于尖晶石结构，具有特定的取向，能够对常见的、众所周知的电流产生特定的反应。这些高磁强度的钕铁硼磁铁产生的磁力足以将汽车或飞机从空中举起。除了体积庞大外，它们还可以非常快速地移动，这要归功于它们的轻质结构。它们专为需要极强磁场的应用场景设计，例如太空或水下环境。

使用稀土磁体的最高效电机是以实心铁为主要材料的电机。这些电机有很多优点，其中最明显的是它们能够长时间维持强磁场。这些合金具有能够导电的额外优势。由这些合金制成的电机可以为任何东西提供动力，无论是车辆、船舶还是房屋：它们坚固耐用，而且它们支持强磁的能力使其适用于各种应用。

除了使用稀土金属制造电机外，生产这些电机的公司还使用其他合金，以提高其强度和使用寿命。许多合金具有称为硼的特性，这使它们比最常见的铁更坚固。许多其他合金具有钨的特性，钨是一种非常坚固且延展性强的金属。这些合金中的大多数都具有独特的静电荷，这使得它们在接触交流电时能够保持非常强的电荷。这些合金特别适用于功耗非常低或需要长时间支持强磁场的应用。