レアアースは現代産業の「ビタミン」として知られており、インテリジェント製造、新エネルギー産業、軍事分野、航空宇宙、医療、未来に関わるあらゆる新興産業において重要な戦略的価値を持っています。
第 3 世代の希土類永久 NdFeB 磁石は、現代の磁石の中で最も強力な永久磁石であり、「永久磁石の王」として知られています。 NdFeB磁石は、世界で最も強力な磁性材料の1つであり、その磁気特性は、以前に広く使用されていたフェライトの10倍、第1世代および第2世代の希土類磁石（サマリウムコバルト永久磁石）のほぼ1倍です。 。原料を「コバルト」に代わって「鉄」に変更することで、希少な戦略物資への依存度が下がり、コストも大幅に低減され、レア・アース永久磁石の幅広い応用が可能となります。 NdFeB 磁石は、高効率、小型、軽量の磁気機能デバイスの製造に理想的な材料であり、多くのアプリケーションに革命的な影響を与えるでしょう。
中国のレアアース原料資源の利点により、中国は世界最大のNdFeB磁性材料供給国となり、世界生産量の約85%を占めています。NdFeB磁石製品の応用分野を探ってみましょう。
NdFeB磁石の応用例
1.オーソドックスなクルマ
従来の自動車における高性能 NdFeB 磁石の応用は、主に EPS とマイクロモーターの分野に集中しています。 EPS 電子パワーステアリングは、さまざまな速度でモーターのパワー効果を提供することができ、低速でステアリングするときは車が軽くて柔軟であり、高速でステアリングするときは安定して信頼性が高くなります。 EPS の永久磁石材料は主に高性能 NdFeB 磁石、主に焼結 NdFeB 磁石であるため、EPS は永久磁石モータの性能、重量、体積に対して高い要件を持っています。車のエンジンを始動するスターターのほかに、車のさまざまな場所に配置されているモーターはマイクロモーターです。 NdFeB磁石永久磁石材料は優れた性能を持ち、モーターの製造に使用されており、小型、軽量、高効率、省エネという利点があり、以前の自動車用マイクロモーターはワイパー、フロントガラススクラバー、電動オイルポンプ、自動アンテナなどのコンポーネントとしてのみ使用されていました。アセンブリ電源の数は比較的少ないです。今日の自動車は快適性と自動運転を追求しており、マイクロモーターは現代の自動車に欠かせない部品となっています。スカイライトモーター、シート調整モーター、シートベルトモーター、電気アンテナモーター、バッフルクリーニングモーター、冷風ファンモーター、エアコンモーター、電動ウォーターポンプなどはすべてマイクロモーターを使用する必要があります。自動車業界の試算によると、各高級車には 100 個のマイクロモーター、高級車には少なくとも 60 台、経済車には少なくとも 20 台が搭載される必要があります。
2.新エネルギー自動車
NdFeB 磁石永久磁石材料は、新エネルギー自動車の主要な機能材料の 1 つです。 NdFeB磁石材料は優れた性能を持ち、モーターの製造に使用されており、自動車モーターの「NdFeB磁石」を実現できます。自動車においては、小型モーターのみで、自動車の軽量化、安全性の向上、排出ガスの低減、自動車の総合性能の向上が可能となります。新エネルギー車への NdFeB 磁石磁性材料の適用はさらに拡大しており、各ハイブリッド車 (HEV) は従来の車両よりも約 1KG 多く NdFeB 磁石を消費します。純粋な電気自動車 (EV) では、従来の発電機の代わりに希土類永久磁石モーターが約 2KG の NdFeB 磁石を使用します。
3.A航空宇宙分野
希土類永久磁石モーターは主に航空機のさまざまな電気システムに使用されています。電動ブレーキシステムは、電気モーターをブレーキとして使用する駆動システムです。航空機の飛行制御システム、環境制御システム、ブレーキシステム、燃料および始動システムで広く使用されています。希土類永久磁石は優れた磁気特性を持っているため、着磁後に追加のエネルギーを必要とせずに強力な永久磁場を確立できます。従来のモーターの電界を置き換えて作られた希土類永久磁石モーターは、効率が良いだけでなく、構造が簡単で動作の信頼性が高く、小型で軽量です。従来の励磁モータでは実現できなかった高性能（超高効率、超高速、超高速応答など）を実現するだけでなく、用途に応じた特殊モータの製作も可能です。 要件。
4.その他の交通機関（高速鉄道、地下鉄、リニアモーターカー、路面電車）
2015年、中国の「永久磁石式高速鉄道」の試運転に成功し、希土類永久磁石同期牽引システムを採用し、永久磁石モーター直励駆動により、高いエネルギー変換効率、安定した速度、低騒音、小型を実現した。大きさ、軽さ、信頼性など多くの特徴を備え、元の8両編成を6両から4両に動力を搭載しました。これにより、車両 2 両分の牽引システムのコストが節約され、列車の牽引効率が向上し、少なくとも 10% の電力が節約され、列車のライフサイクルコストが削減されます。
その後ネオジム磁石希土類永久磁石主電動機は地下鉄で使用されており、低速走行時のシステムの騒音は非同期電動機の騒音よりも大幅に低くなります。永久磁石発電機は新しい密閉換気型モーター設計構造を採用しており、モーターの内部冷却システムがクリーンでクリーンであることを効果的に確保でき、過去の非同期トラクションモーターの露出したコイルによって引き起こされたフィルターの詰まりの問題を排除します。メンテナンスを軽減し、より安全かつ信頼性の高い使用が可能になります。
5.風力発電
風力発電分野では高性能ネオジム磁石主にダイレクトドライブ、セミドライブ、および高速永久磁石風力タービンで使用されます。ファンインペラを使用して発電機の回転を直接駆動します。永久磁石励磁、励磁巻線なし、ローター上のコレクタリングとブラシがないことが特徴です。 。したがって、構造が簡単で動作も確実です。高性能なものを使用することで、ネオジム磁石風力タービンの重量を軽減し、効率を高めます。現時点では、ネオジム磁石1メガワット単位は約1トンで、風力発電産業の急速な成長に伴い、ネオジム磁石風力タービンの発電量も急速に増加するでしょう。
6.家電
a.携帯電話
高性能ネオジム磁石スマートフォンには欠かせないハイエンドアクセサリーです。スマートフォンの電気音響部分 (マイクロ マイク、マイクロ スピーカー、Bluetooth ヘッドセット、Hi-Fi ステレオ ヘッドセット)、振動モーター、カメラの焦点調節、さらにはセンサー アプリケーション、ワイヤレス充電やその他の機能には、強力な磁気特性を適用する必要があります。ネオジム磁石.
b.VCM
ボイス コイル モーター (VCM) は、電気エネルギーを直線運動の機械エネルギーに直接変換できる特殊な形式のダイレクト ドライブ モーターです。原理は、均一な空隙磁界の中にバレル巻線の円を置き、巻線に通電して電磁力を発生させ、負荷を直線往復運動させ、電流の強さと極性を変えることで、サイズが変化するようにすることです。 VCMは、高応答、高速、高加速、構造が簡単、小型、力特性、制御性などの利点を持っています。ハードディスクドライブ（HDD）のVCMは主にディスクとして使用されます。動きを提供する頭は重要ですHDDのコアコンポーネント。
c.可変周波数エアコン
可変周波数空調は、マイクロ制御を使用して、入力電圧の周波数を変更してモーターの速度を制御することにより、コンプレッサーの動作周波数を特定の範囲内で変更できるようにします。これにより、コンプレッサーがガスの伝達を変更します。冷媒の循環流量を変化させることで、エアコンの冷却能力や暖房能力が変化し、周囲温度を調整するという目的を達成します。したがって、固定周波数空調と比較して、周波数変換空調は高効率、省エネ、環境保護の利点があります。 NdFeB磁石の磁性はフェライトよりも優れているため、省エネと環境保護効果が優れており、周波数変換エアコンのコンプレッサーでの使用により適しており、各周波数変換エアコンには約0.2kgのNdFeB磁石が使用されます。材料。
d.人工知能
人工知能とインテリジェント製造はますます注目を集めており、インテリジェントロボットは世界の人類改革の中核技術となっており、駆動モーターはロボットの中核部品です。駆動システムの内部では、マイクロネオジム磁石どこにでもいます。情報とデータによると、現在のロボットモーターは永久磁石サーボモーターとネオジム磁石永久磁石モーターが主流であり、サーボモーター、コントローラー、センサー、減速機はロボット制御システムとオートメーション製品の中核コンポーネントです。ロボットの関節動作はモーターの駆動によって実現されますが、非常に大きな出力質量とトルク慣性比、高い起動トルク、低い慣性、滑らかで広い速度調整範囲が必要となります。特にロボット先端のアクチュエーター（グリッパー）はできるだけ小型・軽量であることが求められます。高速応答が必要な場合、駆動モーターには大きな短期過負荷容量も必要です。産業用ロボットの駆動モーターは一般的に高い信頼性と安定性が求められるため、希土類永久磁石モーターが最適です。
7.医療産業
医学的に言えば、ネオジム磁石磁気共鳴画像法 MRI の開発と小型化を推進してきました。永久磁石RMI-CT磁気共鳴画像装置はフェライト永久磁石を使用し、磁石の重量は最大50トンであり、ネオジム磁石永久磁石材料を使用すると、各核磁気共鳴画像装置に必要な永久磁石は 0.5 トンから 3 トンだけですが、磁場の強度が 2 倍になり、画像の鮮明さが大幅に向上します。ネオジム磁石永久磁石式の機器は面積が最も小さく、磁束漏れも最も少ないです。運用コストが最も低く、その他の利点もあります。
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投稿日時: 2024 年 8 月 29 日
