德国致力优化稀土使用 新方案可使电动机上稀土用量减少五分之一

2018-09-06 09:11:23 来源: 科技日报 作者: 顾钢

科技日报柏林9月4日电 (记者顾钢)稀土作为许多高科技产品的一部分,是德国工业中最具战略重要性的原材料之一。为了更有效地利用宝贵的稀土材料,德国弗劳恩霍夫协会下属的8家研究所联合开发出了优化稀土使用的解决方案,包括优化制造工艺、回收方法和可替代稀土的新材料。以电动机为例,采用新解决方案可使稀土材料用量减少五分之一。

2013年弗劳恩霍夫协会启动了“关键稀土材料”的联合攻关项目,目标是优化使用现有稀土材料,特别是针对元素镝和钕积极寻找替代材料。项目的一个重点是电动机中使用的磁铁,弗劳恩霍夫研发团队选择了两种电动机——一种小型驱动器和一种牵引驱动器作为参考基准。研究人员通过节省稀土和替代稀土的组合方法,使这两种电动机的镝和钕材料用量减少了20%。

联合项目发言人、弗劳恩霍夫材料微结构研究所所长韦斯潘教授称:“我们的目标是将这些基准发动机上的稀土需求减半,为此结合了不同的技术方法。现在一辆汽车平均有几十个这样的电机,包括电动车窗、电动雨刷或机油泵,许多电机使用含有稀土的永磁体。随着未来电动汽车不断增加自动化辅助系统,电机的用量还会显著增加,这都说明了有效利用稀土材料的重要性。”

研发人员在电动机的设计中,引入了节约使用稀土材料或回收利用的概念,例如电机在不很高的温度下运行,对磁铁的热稳定性要求较低,就可减少镝材料用量。另外,在磁铁制造工艺中找到减少浪费的方法,如通过注射模制方法,使磁性材料与塑料黏合剂直接制成所需形状然后烧结,减少了后续再加工程序。

另一项研究是将电动机、风力涡轮机或汽车上回收的永磁体重新再利用,通过纯氢处理将永磁体分解成微小颗粒,然后重新浇注或烧结。再生磁铁可达到新磁铁容量的96%。镝通过放电等离子烧结(SPS)和热压的组合使用来形成晶相,可用于生产电动马达上有多种用途的异性磁体,这一工艺属于世界首创。

总编辑圈点

稀土的价值顾名思义,提高稀土用量,直接效益就是节省了产品的生产成本。仅从这一点上看,技术和工艺的进步直接贡献经济发展,是显而易见的,颇具说服力。德国历来是工业强国,其代代传承的对新工艺、新技术和新方法的孜孜以求,极致纤毫必较的执着精神,理应被全人类奉若瑰宝。

加载更多>>
责任编辑: 夏青
专题 更多>>
国内 更多>>

清华大学科技发展与治理...

1月16日,清华大学科技发展与治理研究中心成立大会在清华大学举行。研究中心由中国科协与清华大学共同发起,...

2018年“创响中国”系列...

1月15日,由中国科协企业工作办公室、国家发展改革委高技术司主办的2018年“创响中国”系列活动总结暨成果展...

“2018年中国森林旅游十...

1月17日,国家林业和草原局森林旅游管理办公室公布“2018年中国森林旅游十件大事”,全国森林旅游游客量突破...

我国已完成全球首例5G远...

医生远程操控手术机器人,将50公里外的“患者”(小猪)的肝小叶顺利切除,全球首例基于5G网络的远程动物手...

774家机构在微信上联合辟...

774家机构在微信上联合辟谣,全年拦截谣言8.774家机构在微信上联合辟谣,全年拦截谣言8.9亿,

科报集萃 更多>>

中国指挥与控制学会为军...

1月18日,“军事智能化与自主可控技术发展研讨会暨院士专家座谈会” 在京举办。与会专家带来了很多智能技术...

中关村硬科技孵化器第一...

近日,为贯彻落实《中华人民共和国促进科技成果转化法》、中关村《促进在京高校科技成果转化实施方案》,加...

解放之路收官,解放J7闪...

2000年前,张骞沿丝绸之路把东方文明带向世界。2000年后,作为“国车长子”的一汽解放,驾驶中国自主研发的...

近年来国家科技进步特等...

国务院国资委秘书长、新闻发言人彭华岗17日在京表示,国有企业改革发展中,一直非常强调加强科技创新、加大...