航空航天港

 找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 13773|回复: 88
收起左侧

[高端制造] 稀土问题关注

[复制链接]
蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 12:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

对本站感兴趣的话,马上注册成为会员吧,我们将为你提供更专业的资讯和服务,欢迎您的加入!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册会员

x
本帖最后由 蘑菇炖豆腐 于 2012-7-26 10:03 编辑

http://cn.nikkei.com/industry/ienvironment/2706-20120615.html
日本从中国进口稀土量减少70%
2012/06/15


       日本的稀土进口量正在急剧减少。1~4月日本从中国进口的稀土量比上一年同期下降约7成。除日本企业拥有足够的库存之外,“脱稀土”技术的开发也取得了突破,因此稀土使用量正在下降。由于受需求下降的影响,对日本出口的交易价格也出现了下跌,制造高性能磁铁所使用的钕和镝目前与创出历史新高的去年7月相比,下跌了约7成。

      脱稀土技术预计将进一步普及,日本目前已经具备了抑制稀土价格暴涨的可能性。

       日本贸易统计数据显示,今年1~4月稀土进口量为3650吨,比去年同期减少58%。其中,来自中国的进口量为1894吨,同比大幅下降69%。在进口总量中,同比连续5个月出现下降。从单月数据来看,2011年与2010年相比虽然有些月份进口量有所增长,但今年则呈现逐月下跌趋势。

       稀土的交易价格也持续呈现下滑走势。目前,钕每千克售价为150美元左右,比上一月(环比)下跌14%,镝每千克为1100美元左右,环比下跌了15%。与创下最高价的去年7月相比,均下跌了约7成。用于生产研磨剂和催化剂的铈为每千克近20美元,环比下跌了1~2美元。进口量下降和价格下滑的原因在于日本的“脱稀土”技术已经取得进展。

       在利用稀土制造的高性能磁铁领域,拥有2~3成全球市场份额的信越化学工业在生产马达用磁铁时引入了大幅减少镝使用量的生产工艺,在空调磁铁领域,已经逐步采用镝使用量仅为原来一半的产品,到明年春季前,将全部采用该产品。稀土的库存也在攀升,所以导致购入量大幅下降。

       在使用磁铁的日本企业之间,放弃金属磁铁转而恢复使用传统铁氧体磁铁等的案例也在增加。此外日本各磁铁公司也在积极开发减少稀土使用量的新型金属磁铁,今后有望投入应用。

       日本一家商社称,以2010年秋季东海发生中日撞船事件为契机,“汽车厂商开始要求磁铁厂商确保稀土稳定供应,增加库存”。但是由于受使用量减少和经济形势低迷的影响,“现在采购稀土的商社、合金厂商与磁铁企业之间的交易量在减少”。

       日本企业正在加速推进稀土采购渠道的多样化和脱稀土技术的开发与普及。对于稀土中储量比较大的铈和钕等,预计美国和澳大利亚的矿山公司将从今年起向日本供货。

      高性能磁铁至今需要添加重量8%左右的镝用来提高耐热性,但日立金属通过有效使镝分散的技术,将镝使用量降到了4%。该公司力争到2014年确立量产化技术。
日暮草太 发表于 2012-6-15 12:54 | 显示全部楼层
日本实体经济衰退竟然到如此地步。
日暮草太 发表于 2012-6-15 12:58 | 显示全部楼层
"脱稀土”说不用就不用,谁信呀?
JSTCVW09CD 发表于 2012-6-15 13:38 | 显示全部楼层
日本是进行了大量储备还是?
QGP! 发表于 2012-6-15 14:49 | 显示全部楼层
同样一个现象换个角度就是中国减少对日本出口稀土
 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 14:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 蘑菇炖豆腐 于 2012-6-15 14:56 编辑

稀土问题对策:不用稀土,日立开发出效率达93%的工业马达                                                                                                        2012/05/18 00:00                                                                                                




                                                                                                                                         

  【日经BP社报道】日立制作所和日立产机系统开发出了效率提高到了约93%的永久磁铁式同步马达,其中未使用含钕(Nd)及镝(Dy)等稀土元素的钕(Nd-Fe-B)磁铁(图1)。该马达的输出功率为11kW。“可用来配备在(鼓风机及流体泵等)需求较大的工业设备上”(日立制作所日立研究所马达系统研究部MS3部门负责人榎本裕治)。

图1:不使用稀土即可达到93%的效率
            日立制作所和日立产机系统开发出了不使用钕磁铁即可使效率达到约93%的永久磁铁式同步马达。输出功率为11kW,可用于工业设备。与原来的感应马达相比,实现了小型化。(照片由日立制作所提供,图片由《日经电子》根据日立制作所的资料制作)

  此次开发品达到的效率在IEC(International Electrotechnical Commission,国际电工委员会)规定的标准(IEC60034-31)中相当于最高的“IE4(超超高效率)”级别注1)。与以前工业设备广泛使用的输出功率为11kW的感应马达相比,效率提高了3个百分点以上,即使与使用钕磁铁的永久磁铁式马达相比,也几乎达到了同等水平。

注1)IEC60034-31中规定的马达效率除IE4以外还有IE1(标准效率)、IE2(高效率)、IE3(超高效率)。输出功率为11kW的马达,IE1的综合效率为87.6%以上,IE2为89.8%以上,IE3为91.4%以上,IE4为93.6%以上。

  要想使马达实现高效率,采用强磁性钕磁铁是有效手段之一。不过,由于占世界稀土产量9成以上的中国限制出口导致稀土材料供给不足,并且价格也随之高涨。尽管价格在2011年夏季达到峰值后略趋于下降,但目前依然保持着Nd为200美元/kg、Dy为1500美元/kg的高水平。另外,Dy只有通过中国南部的离子吸附矿才能稳定获得,因此将来能否从其他地区采购得到也是个问题。

  此次的开发品作为可避免稀土采购问题的对策之一,能够同时实现马达的高效率化和低成本化。日立制作所计划2014年度开始量产工业设备使用这类马达,将来还“打算配备到冰箱及洗衣机等家电上”(榎本)。
以非晶金属为铁芯

  为了在不使用钕磁铁的情况下提高马达效率,日立制作所等改变了定子的铁芯材料而非磁铁材料。开发品的定子铁芯使用Fe-B类非晶金属*,转子使用铁氧体磁铁(图2)。

图2:凭借非晶金属提高效率
开发品的转子铁芯使用非晶金属,转子使用铁氧体磁铁。非晶金属由于磁导率高且铁损等较小,因此可轻松提高马达效率。为了获得11kWh的输出功率,改进了定子和转子的构造。(照片由日立制作所提供)

*非晶金:原子排列不像晶体那样具有规则性,而是处于无序状态的金属。可通过液态金属急冷凝固得到。

  Fe-B类非晶金属的磁导率比普遍使用的电磁钢板高约10倍,而且磁性材料的能量损失(铁损)也仅为电磁钢板的约1/10。用作铁芯时,即便使用磁力不像钕磁铁石那样强的铁氧磁铁,也可提高转矩及转速,从而提高马达效率。

  开发品采用以两个转子夹着定子的双转子型的轴向间隙构造,通过增加磁力弱的铁氧磁铁的使用量,提高了转矩及转速。

  日立制作所和日立产机系统曾在2008年以非晶金属为铁芯,试制过输出功率为150W的小型马达。此次为了将输出功率提高至7倍以上,在转子的中央部分使用了断裂韧性高达3.1MPa√m的树脂,从而增强了提高输出功率后定子对转矩反作用力的承受能力。另外,还通过减小转子直径,降低了离心力。

还确立了切割技术

  为了实现量产,日立还改变了铁芯的制造方法(图3)。非晶金属不仅厚度不到普通电磁钢板的1/10,而且强度也高达后者的4倍以上,因此难以进行切割及切削等加工。

图3:改变了铁芯构造
改进了非晶金属铁芯的构造,提高了铁芯的量产效率。

  2008年的开发品采用了对非晶金属不进行切割而是将其多层卷起,形成铁芯状的“卷铁芯构造”。但这种制造方法不仅加工费时,而且受弯曲影响容易在材料内部产生残留应力,使铁损增加。

  此次的开发品由于新开发出了切割非晶金属的试制机,采用了多层层叠的“层叠型铁芯构造”。铁芯的铁损(W10/400*)仅为5W/kg,只有采用普通电磁钢板时的约1/4,降低了由加工导致的铁损。(记者:佐伯 真也,《日经电子》)

*W10/400:施加磁感应强度为1T、频率为400Hz磁场时铁芯每1kg的铁损值。
http://china.nikkeibp.com.cn/new ... 120516.html?start=1

            

 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 14:56 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/auto/59219-20111222.html
日立金属将在美国生产EV和HEV用Nd磁铁
2011/12/23 00:00


  日立金属将在美国铁氧体磁铁生产基地——日立金属北卡罗来纳公司(Hitachi Metals North Carolina)新建EV(电动汽车)和HEV(混合动力车)用Nd(钕)磁铁工厂。2013年4月开始量产时的产能约为40吨/月,并将根据需求顺次扩大。投资额约为20亿日元,将于2012年2月开工。

  为切实应对磁铁需求的扩大,除了使Nd磁铁原材料不只依赖中国外,还要通过在可缩短供货周期、可回避外汇风险的地区生产,以构建稳定的供应链。因此,该公司一直考虑在美国用美国产Nd矿石生产Nd磁铁。

  日立金属通过启动新工厂来应对欧美地区Nd磁铁需求的扩大。并且还将整体增强磁铁供应能力,以应对设想会在全球范围内扩大的Nd磁铁需求。(记者:浜田 基彦,《日经汽车技术》)
 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:00 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/60712-20120418.html
本田与日本重化学工业确立从镍氢电池中提取稀土的工艺
2012/04/19 00:00



本田的稀土再利用流程(点击放大)
  【日经BP社报道】本田与日本重化学工业共同确立了从各种本田产品废旧部件中提取稀土的工艺。作为稀土回收项目的一环,将从2012年4月下旬开始通过回收工厂的量产工序,提取从日本国内的销售店和海外回收的废旧混合动力车用镍氢(Ni-MH)电池中的稀土。通过回收工厂的量产工序从镍氢电池中提取稀土尚属全球首次。

  此前,对于废旧的镍氢电池,都是对其进行热处理后将含有镍的废料作为不锈钢原料再利用的。而此次通过在日本重化学工业的工厂成功实现稳定提取稀土,可以通过量产工序提取与从矿山开采并冶炼过的产品具有同等纯度的稀土。该工艺还可以回收镍和钴。

  此次的工艺能以80%以上的高回收率提取废旧镍氢电池中的稀土。除镍氢电池外,本田还打算将提取的稀土广泛再利用于该公司的其他产品中。另外,不仅是镍氢电池,该技术还可以从含有稀土的其他废旧部件中提取稀土。本田今后还将进一步扩大稀土的再利用。(记者:浜田 基彦,《日经汽车技术》)

 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:01 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/54383-20101207.html

日立开发出从马达和压缩机中回收稀土的技术
2010/12/08 00:00


  日立制作所宣布开发出了从硬盘装置的马达和空调压缩机等使用的稀土磁铁中回收钕(Nd)和镝(Dy)等稀土元素的技术。同时还开发了可从使用完的产品中分离回收稀土磁铁的装置,同时用新方法从回收的稀土磁铁中提取稀土元素的试验也获得了成功。

  如果使用此次开发的装置,每小时可以分离回收大约100台产品中的稀土磁铁。这一处理能力是手工作业(每人可处理12台左右)的八倍左右。具体做法是使硬盘分解装置中的圆筒型装置转动,给硬盘带来连续性振动和冲击,由此使螺丝松动,分解硬盘成单个部件。由于此装置能够分离并排出含有稀土磁铁的部件,因此操作者只需在看到该部件时筛选出来即可,回收作业变得更加容易。

  在压缩机的分解过程中,首先使用切割装置把外壳切开,通过人工作业使含有稀土磁铁的转子显露出来。然后使用专用的转子拔取装置仅把含有稀土磁铁的转子分离出来,之后通过磁化方向不规则的共振电流来减弱转子的磁场。接着使用稀土磁铁拔取装置使转子产生振动,仅把稀土磁铁分离出来并加以回收。

  最后使用某种提取介质,把按上述步骤回收的稀土磁铁中的稀土及提取介质与铁等稀土以外的物质分离开来。加热已经除去稀土以外的材料,把剩余的提取介质蒸馏出去,就可以得到稀土合金。使用原来的利用化学药品的提取方法时还需要进行废液处理等,但此次开发的提取方法不需要进行这样的后续处理,因此可以减轻环境负荷。今后,日立将在确立提取方法的同时,估算成本及回收率,力争在2013年正式推出该技术。(记者:吉田 胜)
 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:03 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/auto/61227-20120528.html
【人与车科技展】日本Dynax展出采用轮内马达的小型EV                                                                                                        2012/05/29 00:00                                                                                               



                                                                                                                                       
图3:轴向间隙型(点击放大)
  【日经BP社报道】日本爱思帝(EXEDY)集团的子公司Dynax在“人与车科技展2012”上展出了配备轮内马达的小型电动汽车(EV)。这款汽车以德国戴姆勒的“smart fortwo”为原型,通过轮内马达驱动两个后轮。

  Dynax主要向欧洲汽车厂商等供应自动变速箱用离合器等产品。EV时代到来后变速箱的需求将会减少,因此该公司未雨绸缪,正在推进轮内马达的研发。

  此次展出的EV配备最高输出功率为5kW的马达。转子的磁铁采用铁氧体磁铁而非稀土类磁铁,不过该马达为在转子两侧配置定子的轴向间隙(Axial Gap)型产品,从而提高了输出功率。马达由16极、18槽构成。

  马达的开发方面,由北海道大学决定磁铁种类和构造,由Dynax负责实际的设计和组装。该马达通过采用行星齿轮机构,将转动速度减至1/5。Dynax以前曾派员工参加EV风险公司SIM-DRIVE的EV项目,此次马达的开发工作以这些员工为中心。2011年12月已完成车辆制造,目前正在进行马达试验。试验车辆配备容量为14.5kWh的锂离子充电电池,续航距离可达到200km左右。

  虽然马达输出功率仅为5kW,但Dynax预定花上1年左右的时间,通过增大转子直径等开发出输出功率为20kW的产品。另外,为了减小马达的铁损,铁芯采用压粉铁芯而非电磁钢板。(记者:林 达彦,《日经汽车技术》)

            
图1:采用轮内马达的小型EV(点击放大)图2:马达(点击放大)

 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:09 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/auto/51513-20100519.html
【电动汽车拆解】马达(十):不用永久磁铁的驱动马达                                                                                                        2010/05/27 00:00                                                                                                




  目前,电动汽车以及混合动力车的驱动马达必不可少地要采用高成本的稀土材料。东京理科大学着眼于SR马达,开发出了用于混合动力车的驱动马达。实现了与丰田上一代“普锐斯”马达同等尺寸、输出功率、扭矩及效率。另外还通过充分利用分析软件,改进了磁芯材料以及马达构造

  东京理科大学试制出了用于混合动力车用的驱动马达(图1)。其特点是采用了完全不使用磁铁的SR(开关磁阻)马达构造。这表明,即使不采用钕类磁铁等成本较高的稀土类材料,也能制造出驱动马达。

  由于稀土类材料不仅受到产国以及产量的限制,而且容易成为投机的对象,因此,市场价格随着时间的不同,有时会出现2~3倍的变动。如果此次试制的驱动马达能实用化,那么,汽车厂商就能比以前更大程度地降低混合动力车的价格,并且能够面向未来制定稳定的量产计划。

            
图1:此次试制的驱动马达
            (a)外观。驱动马达没有采用普通的IPM(内嵌式永磁同步)马达构造,而是采用了SR(开关磁阻)马达的构造。实现了与上一代“普锐斯”IPM马达同等的性能指标。(b)马达内部的磁芯构造。定子为18极,转子为12极。通过增加极数,提高了扭矩。定子上带有线圈。


丰田“普锐斯”以及本田“Insight”等代表性混合动力车的驱动马达,是在转子中嵌入钕类磁铁而成的IPM(内嵌式永磁同步)马达。IPM马达由于既可利用磁铁扭矩、又可利用磁阻(Reluctance)扭矩,因此,效率及性能较高。然而,由于制造起来仍然依赖钕类磁铁,所以希望有新的解决方案。

  另一方面,SR马达虽然具有不使用磁铁的特点,但由于不能利用磁铁扭矩,只能利用磁阻扭矩,因而存在着效率及扭矩较低的问题。因此,要想实现混合动力车所需要的效率及扭矩,则必需加大马达的尺寸,所以采用SR马达被认为不是现实可行的方法。

  此次设计的SR马达通过在马达的材料及构造上下工夫,在与丰田上一代普锐斯(2003年推出)的IPM马达同等尺寸的条件下,确保了效率、扭矩以及输出功率(表1)。具体而言,在1200rpm条件下,实现了50kW(上一代普锐斯为50kW)的输出功率、403N·m(上一代普锐斯为400N·m)的扭矩以及86%(上一代普锐斯为83%)的效率。今后,将对所试制马达的性能是否达到了设计值进行验证。


借助磁阻差旋转

  SR马达利用转子与定子间产生的磁阻差,使转子产生旋转。在两者的磁阻由高变低的作用下,定子不停地吸引转子。

  在转子与定子的凸极重合的地方,转子与定子的间隙(距离)变小,磁阻也变小。

  相反,在间隙较大的地方,磁阻也变大。系统找出转子与定子之间磁阻减少的组合,并向对象定子的线圈中通入电流,由此使转子产生旋转。转子与定子的磁极重合时以及不重合时的电感(磁力)差越大,扭矩也越大。   

 此次试制的SR马达是通过马达磁场分析软件设计的。通过分析软件,选择了马达磁芯的材料以及马达的构造。

  上一代普锐斯的IPM马达的积厚(磁芯的轴向厚度)为83.6mm,如果将71.4mm的线圈尾端长度(线圈突出于磁芯轴向长度之外的长度)包含在内,则约为156mm。由于线圈为分布卷绕方式,因而线圈尾端较长,磁芯的积厚不能做得太大。

  而SR马达由于采用了集中卷绕方式,因此,可减短线圈尾端,相应地增大了马达磁芯的积厚。开发SR马达时,就把与上一代普锐斯的IPM马达相同的大小的扭矩作为了开发目标。

  磁芯材料方面,为板厚为0.35mm的硅钢板,与普锐斯等车型上通用的“35A300”(JIS标准)与JFE钢铁的“10JNEX900”(厚度为0.10mm)进行了对比。10JNEX900含有6.5%的硅。

  随着频率增高,通用件35A300的铁损增幅变得比10JNEX900更大(图2)。此处的频率与转子的极数成比例。另外,已知如果增加转子的极数,则扭矩增大。也就是说,较大的扭矩可通过增加极数来得到(表2)。通过分析软件的估算得知,如果定子/转子的极数从6:4变成8:6,则最大扭矩从160N·m增至221N·m。

图2:提高频率后的铁损对两种磁芯的钢板进行了对比。如果频率增大,则铁损出现显著差异。




  在相同极数的马达方面,在对2种钢板进行对比时(1200rpm时),通用型的35A300获得了较大的扭矩(表3)。由此前的分析可以认为,采用通用型的35A300对扭矩有利。然而,混合动力车用马达还需要提高效率。效率可表示为如下算式。
效率=输出功率(W)/(输出功率(W)+铁损(W)+铜损(W))

输出功率=扭矩(N·m)×旋转角速度(rad/s)



  效率越高,就表示能够将铁损及铜损降低到越少的程度。而铁损会随转速的升高而增大,铜损会随着扭矩的增大而增加。通过对2块钢板制作效率图后发现,高速(高转速区:3000~7000rpm)下的效率方面,10JNEX900显示高出了2~3%的数值。这是由于高转速(高频)区的铁损较少的缘故。

  而在低转速区(1200rpm)对2块钢板进行对比时,可以看出35A300的钢板的扭矩及效率都相当好(表3)。然而,在极数(定子/转子)为18/12的马达方面,如果在混合动力车实际行驶过程中经常到达的高转速区(比如3000rpm)对效率进行对比的话,可以看出与通过效率图估算的一样,10JNEX900的效率较好(图3)。

图3:不同钢板的效率(3000rpm时)
混合动力车使用频度较多的高转速区(3000rpm)的情况。低输出功率时的效率方面,此次采用的10JNEX900高于通用钢板。


  35A300在高输出功率时效率可达到93%,在20kW以下时效率则会降低。而10JNEX900即使在0~20kW的低输出功率时,仍可保持着95%以上的高效率。

  如上所述,如果仅从扭矩来看,35A300较好,但如果同时考虑到以混合动力方式使用的低输出功率时的效率,则10JNEX900略胜一筹。

  由于18/12马达与12/8马达相比,极数增加,所以线圈尾端可以减短。相应地,磁芯的积厚从125mm增加到了135mm。通过增加积厚来增加了扭矩。

定子的根部倾斜配置

为了使1200rpm转速下的扭矩与上一代普锐斯相同,定子的各凸极根部倾角从3度增大到了10度(表4)。其结果是,定子的饱和磁通上升,从而可通入更大的电流。此前,在定子的根部,磁通流为瓶颈。此次通过扩大定子的根部,成功地提高了扭矩(图4、5)。



图4 不同倾斜角下的扭矩如果增大定子根部的倾斜角,则可提高扭矩。线圈占积率也得到提高。

图5:定子根部的形状(a)倾斜角为3度的定子,(b)倾斜角为10度的定子。


  不过,如果只倾斜定子的根部,由于插槽的面积会减少,因而线圈的截面积也将减少。所以相应地将转子的直径从200mm减小到了180mm,由此增加了定子的厚度,确保了线圈的面积。

  最后,对于18/12的马达(1200rpm),按照钢板种类对比的结果制作成了“SRM1”与“SRM2”,将增加了定子倾角的制作成了“SRM3”。在SRM2中,平均扭矩为370N·m,效率为77.8 %。而SRM3则扭矩增加到了400N·m,效率增加到了84.3%。

  今后,将着手进行逆变器的标准化、减小振动以及降低成本。SR马达的逆变器电路与采用磁铁的IPM马达不同。因此,试制SR马达用逆变器时必需特别进行设计,成本也会增加。假如能够利用已有的IPM马达的逆变器电路,那么SR马达的逆变器就能实现小型化及低成本化。

  此次使用的厚度为0.1mm的钢板材料的磁致伸缩比0.35mm的钢板更少,在振动方面较为有利。今后则计划通过提高定子的刚性等措施,将振动降低到与IPM马达同等程度。在低成本化方面,由于0.1mm的钢板材料为特殊材料,因此,还希望探讨使用通用的0.35m钢板来获得同等性能。(特约撰稿人:千叶明教授,东京理科大学理工学院电气信息工程学科、星伸一副教授,同前;小笠原悟司教授,北海道大学研究生院信息科学研究科、竹本真绍副教授,同前)

 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:10 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/mech/59791-20120209.html
三菱电机2012年4月开始从废旧室内空调中回收Nd磁铁业务                                                                                                        2012/02/10 00:00                                                                                               



                                                                                                                                          三菱电机将构筑从室内空调压缩机中回收钕(Nd)磁铁,在日本国内循环再利用的体制。将把HYPER CYCLE SYSTEMS公司(总部:日本千叶县市川市,以下简称HCS)从废旧室内空调中回收的压缩机提供给三菱电机的子公司Green Cycle Systems(总部:日本千叶县千叶市,以下简称GCS),由GCS对压缩机进行拆解,回收其中的Nd磁铁,然后再将Nd磁铁供应给日本国内从事再利用业务的磁铁厂商。

图1:从处于半拆解状态的压缩机中拔出转子,在去磁后分离Nd磁铁的自动拆解装置。(点击放大)图2:自动拆解装置的处理流程(点击放大)

  GCS将设置三菱电机开发的Nd磁铁回收自动拆解设备,并从2012年4月起开工。该设备能从半拆解状态的压缩机中拔出转子,在常温去磁后将转子与Nd磁铁分离,与已经设置的压缩机拆解生产线联动后,能够高效回收Nd磁铁。另外,该设备是在日本经济产业省“稀土利用工业设备导入事业”的支援下开发的。

  在日本回收Nd磁铁并循环再利用的体制将由三菱电机与磁铁厂商共同构筑。为确保Nd磁铁能切实在日本国内循环,三菱电机还考虑将Nd磁铁再利用于自公司的室内空调。

  GCS所接收的压缩机以HCS的供应为基础,今后GCS还将从其他循环再利用工厂广泛接收产品,以扩大业务规模。为扩大Nd磁铁的回收量,三菱电机还考虑从HCS收购的废旧硬盘驱动器(HDD)等中回收Nd磁铁。(记者:中山 力,《日经制造》)
 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:12 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/tren/37052-200808220111.html
日本物质与材料研究机构开发出不采用镝的高矫顽磁力Nd磁铁                                                                                                        2010/09/02 00:00                                                                                                


                                                                                                                                         
图:由250nm纳米结晶构成的Nd-Fe-B类HDDR磁粉的扫描电子显微镜影像。(a)是扩散处理前矫顽磁力为16kOe的磁铁;(b)是Nd-Cu合金进行扩散处理后,矫顽磁力为19.6kOe的磁铁组织。(b)中明亮的部分是Nd的膨胀相(点击放大)
  日本的独立行政法人——物质与材料研究机构的磁性材料中心,开发出了不使用Dy(镝)便可提高原料矫顽磁力的方法,Dy是提高混合动力车驱动马达中使用的Nd(钕)磁铁矫顽磁力所需的重稀土元素。该项研究证实,通过在采用氢化、歧化、脱氢以及再复合(HDDR)法制造的Nd磁粉中扩散Nd-Cu(铜)合金,控制粉末中无数微细结晶的界面成分,即使不使用Dy等资源稀少的重稀土元素,也可以提高矫顽磁力。

  普通的Nd-Fe(铁)-B(硼)类Nd磁铁的温度一旦上升,被称为“矫顽磁力”的磁铁特性就会下降,因此磁铁温度达到200℃左右的混合动力车的驱动部分,无法原封不动地使用。为此,混合动力车的驱动马达中采用了将Nd的40%用稀土Dy进行替换的、含有Dy的Nd磁铁。

  Dy在地球上的蕴藏量是Nd的10%左右,而且90%以上产自中国。为此,需要大量供货的磁铁,必须将Dy添加量至少削减至包括Nd和Dy在内的所有稀土的10%以下。

  原来削减Dy添加量的有效方法是,包括从磁铁表面沿着结晶与结晶的界面(晶界)扩散Dy的方法。只有晶界部分的Nd用Dy来取代,由此可以大幅削减所需要的Dy添加量。这种扩散法需要在晶界部分采用Dy等稀土。

  此次研究根据中断晶粒间的磁耦合可以强化矫顽磁力这一设想,提出了将融点较低的Nd-Cu合金沿着晶界扩散、改善晶界钕成分的方法。研究人员发现,由此可以在完全不使用Dy的情况下提高矫顽磁力。研究证实,将上述方法用于结晶粒径比烧结磁铁还要细约一位数、通过HDDR法制造的磁粉中,使微细晶粒产生磁性独立,可以提高矫顽磁力。

  研究结果将在2010年9月6日于筑波市举行的“日本磁气学会”学术演讲会上公布。另外,有关论文已经被材料类快报杂志《Scripta Materialia》采用。该研究是作为日本文部科学省元素战略项目“开发由低稀土类元素构成的高性能异向性纳米复合磁铁”的一部分而进行的。(记者:浜田 基彦)

 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:14 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/59586-20120126.html
日本Intermetallics将生产镝用量减半的钕磁铁                                                                                                        2012/01/29 00:00                                                                                               



                                                                                                                                       
  日本Intermetallics公司(总部:京都市)代表董事社长佐川真人2012年1月25日宣布该公司已开始为生产镝(Dy)用量减半的钕铁硼(Nd-Fe-B)类烧结磁铁(以下称钕磁铁)做准备。佐川表示:“在作为磁铁的性能及耐热性方面,此次的磁铁与现有产品为同等水平。”

  佐川是钕磁铁的发明者。日本国际科学技术财团宣布,佐川凭借该成绩于1月25日在东京获得该财团设立的“2012年(第28届)日本国际奖”。出席发布会的佐川回答了《日经制造》杂志的提问并公布了本文开篇提及的信息。

  镝是为了防止钕磁铁在高温下使用时特性下降而混入钕磁铁的成分。该成分被普遍添加到了混合动力车及电动车马达所使用的钕磁铁中。另外,大部分镝都产自中国,在中国削减出口配额的政策影响下,镝成为稀土资源风险的代表性材料。

  佐川介绍:“现有产品的镝添加量占磁铁总重量的10%,而此次的磁铁能够将镝添加量降至5%。并且我们还在进一步开发降至3%的钕磁铁,力争最终降至1%。”

  此次的磁铁由日本大同特殊钢、三菱商事及美国资源公司摩力科帕(Molycorp)出资的新型钕磁铁产销公司Intermetallics Japan(与日本Intermetallics不是一家公司,总部位于日本岐阜县中津川市)负责产生。

  除了佐川之外,还有从事慢性骨髓性白血病治疗药物开发的美国人珍妮特?罗利(Janet Rowley)等其他3人获得了“2012年(第28届)日本国际奖”。(记者:高田 宪一,《日经制造》)

 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:17 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/54813-20110113.html
日本东北大学:将提高钕磁铁耐热性用的添加元素Dy削减40%
2011/01/14 00:00


  日本的东北大学等8家企业与机构进行的把可提高钕高性能磁铁耐热性的Dy(镝)添加量削减40%的开发项目获得了进展。该开发项目是作为日本新能源及产业技术综合开发机构(NEDO)于2007年度开始的稀有金属替代材料开发项目的一环而实施的。削减稀土类磁铁用Dy的使用量,是日本的东北大学、山形大学、日本物质与材料研究机构(NIMS)、日本原子力研究开发机构、三德、Intermetallics(京都市)、TDK及丰田8家联合开展的研究,此次的研发成果主要由日本东北大学及Intermetallics完成。通过使烧结磁铁的结晶粒子实现微细化来提高保磁力,并确立烧结工艺技术的基础技术。

  由于Nd-Fe-B(钕铁硼)高性能磁铁是以稀有金属Nd为主要构成元素,因此,确保其原料资源至关重要。Nd的矿物资源在中国、美国及澳大利亚等国均有开采(包括开采可能性),由于开采地比较分散,因此,目前中国实施的稀土及稀有金属矿物资源出口管制所带来了的影响还只局限在一定程度上。与这种情况形成对照的是,由于钕磁铁的居里点比较低,只有大约310℃,因此,要想用在为混合动力车及电动汽车提供驱动力的马达上的话,在使用温度方面令人担心。为此,目前的做法是在钕磁铁中添加Dy等元素来提高居里点,从而提高使用温度的极限。目前,这种马达用钕磁铁采用成分为21Nd-10Dy-68Fe-1B(各数字为质量%)、最大能量乘积(表示磁铁的磁力)为30MGOe的磁铁,Dy按照10质量%进行添加。

  因为“Dy矿物资源主要存在于中国,目前几乎是100%依赖于中国”(NEDO的电子、材料及纳米技术部部长中山亨),所以,有关Dy的应对措施成了一个紧急课题。这是因为从2010年起步的电动汽车的普及元年,确保电动汽车用的耐热性出色的钕磁铁变得越来越重要。

  东北大学未来科学技术共同研究中心(NICHe)的杉本谕教授与Intermetallics公司公布了一份“指导原理”,其中阐述了通过使构成钕磁铁烧结体的结晶粒子实现微细化来提高磁铁保磁力,并且通过控制构成磁铁的结晶粒子的界面,从而在无Dy的情况下使保磁力得到提高的基本技术。双方首先将制作磁铁合金用原料粉末的喷射式粉碎机(Jet Mill)的喷射用气从以往的氮气改成了氦气。由于氦气的喷射速度快了大约3倍,因此,通过使原料粉末碰撞坚硬壁面来进行粉碎的喷射式粉碎机,实现了相当于以往1/5左右的1.1μm的微细化粉碎效果。

  由于不是单纯微细化,而是经过一番苦工获得的微细粒化,所以最终成功地提高了磁铁的保磁力。另外还制作了循环利用氦气的喷射式粉碎机装置的原型机,奠定了今后量产技术的基础。

  以这种合金微粉末作为原料,用名为PLP(Plessless Process)的装置进行了试制,最终制造出了烧结磁铁。目前,钕磁铁是在磁场中对合金粉末施加压力,使其成型,然后在真空中进行高温烧结,最后作为烧结磁铁制造出来的。PLP装置是一种“无需巨大的磁场内冲压机的装置”(Intermetallics)。由于钕磁铁合金粉末如果变成微细粒子,表面积便会增加,变得易于被氧化,因此,此次开发出了可在几乎没有氧气的超低氧环境中形成磁铁形状、并进行烧结的PLP装置。此次,制造出了在无Dy添加的情况下保磁力为20kOe、最大能量乘积为48MGOe的钕磁铁。如果将这一数字套用在现有的磁铁上,那么相当于将Dy添加量削减了40%。

  Intermetallics公司表示,如果用PLP装置进行烧结,“由于微细合金粉末可在比以往更低的温度下烧结,粒径只增加1.5倍左右,因此,与以往的烧结磁铁相比,可以更微细的粒子构成烧结磁铁”。另外,该公司称,“由于可实现无余量(Near Net)成型,因此,后工序中的切割及研磨工程上的作业就会减少,预计将有助于降低成本”。

  今后,上述企业与机构计划推进进一步提高Dy削减量的研究开发,力争最终实现Dy添加量为零。另外,大型磁铁厂商TDK将借助8家开发的项目,来不断确立Dy添加量更少的钕磁铁量产技术。(特约撰稿人:丸山 正明 )
http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/54813-20110113.html
 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 蘑菇炖豆腐 于 2012-6-15 15:20 编辑

http://china.nikkeibp.com.cn/news/auto/59584-20120126.html
【国际汽车电子展】日本电产展出EV/HEV使用的SR马达                                                                                                        2012/01/31 00:00                                                                                                



                                                                                                                                         
日本电产的SR马达(点击放大)
展板(点击放大)
  日本电产在“第三届EV·HEV驱动系统技术展暨第四届国际汽车电子技术展”(1月18~20日,东京有明国际会展中心)上参考展出了EV/HEV驱动用开关磁阻(SR)马达。SR马达使用带突起的转子,利用磁阻(Reluctance)转矩产生旋转力。EV/HEV的永久磁铁式马达普遍使用含稀土的钕烧结磁铁,而SR马达不仅构造简单,而且不使用磁铁,因此作为低成本的马达备受关注。

  此次展出的马达在170V电压下的额定功率为19kW,最大输出功率为44kW,最大转矩为86Nm,最高转速为1万2000转/分,外形尺寸为直径177mm×长234mm,重量为26.5kg。三菱汽车小型EV “iMiEV”配备的马达,其输出功率在“M”级别中为30kW,在“G”级别中为47kW,转矩为180Nm。虽然二者的输出功率为同等水平,但SR马达的转矩较小。

  展板上介绍称该马达的最大效率为95%左右。但起步时即高转矩、低转速的状态下估计效率会较低。预计2013年开始量产。(记者:中道 理,《日经电子》)


 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:21 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/54261-20101130.html

  东芝开发出了从提取了铀之后的溶液(铀提取尾液)中回收稀土和稀有金属的技术。首先从铀提取尾液中回收铼,再以溶解盐电解法从残液中回收镝和钕。今后将在石油天然气与金属矿物资源机构(JOGMEC)的支持下,在哈萨克斯坦对该技术进行实证试验。

  东芝表示,在哈萨克斯坦的铀矿山使用硫酸从铀矿石中将铀溶出,并令溶液通过离子交换树脂吸附及回收铀。回收之后的铀提取尾液中尽管含有稀土和稀有金属,但其回收比较困难,此前都是直接废弃。据称,如果东芝开发出的技术能广泛适用于哈萨克斯坦的铀矿山,可回收日本国内使用的稀土类磁铁所使用稀土量的5%左右。

  东芝2010年11月1日在电力社会系统技术开发中心新设了“稀土技术开发负责人”职位,希望通过利用该技术来有效地回收稀土及稀有金属、以及在哈萨克斯塔寻找新供应源等。(记者:吉田 胜)
 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:26 | 显示全部楼层
日本摆脱依赖中国稀土的五个对策
http://china.nikkeibp.com.cn/news/elec/55203-20110215.html
摆脱对中国的依赖有五个对策,实现需等到2012年以后

  日本在稀土方面对中国依赖程度极高。如果能够“摆脱对中国的依赖”,稀土问题便会迎刃而解。但目前还没有特效手段。作为稀土的巨大消费国——日本虽然采取了各种措施,但付诸于现实最少也要花费近1~2年。在稀土短缺得不到解决的2011年,日本将要一面应付2010年下半年那样的供应短缺和价格暴涨,一面加紧寻找能够在2012年以后实现好转的措施(表2)。

  在日本,部材厂商和大学等研究机构和商社等都在加紧开发摆脱对中国依赖的技术。具体来说,在稀土方面共有五大措施:①开发中国以外的矿山、②扩充储备、③开发减量技术、④开发替代技术、⑤导入回收利用机制(图7)注1)。2012年以后,这五项技术将分阶段实施。随着世界各地矿山开发的推进,到2012年,某些行业的稀土供应担忧和价格上涨将得到解决。到2013年以后,削减稀土用量的技术也有望在磁铁和研磨剂等用途开始采用。替代材料的开发和回收利用机制的导入预计大都需要相当长的时间,这两项将作为稀土再次陷入紧张的后备措施。

注1)日本政府也在考虑对摆脱依赖中国的措施提供支援。日本经济产业省在2010年度修正预算中播出了1000亿日元用于“稀土等矿产资源确保对策”。相当于日本国内1年进口的稀土总额。详情如下:替代材料和减用量技术开发120亿日元,日本国内的制造设备和回收利用设备投资420亿日元,海外矿山开发460亿日元。技术开发预算方面,“按照预定,预算将主要面向厂商,会注意不透露技术开发详情”(日本经济产业省制造产业局非铁金属课/精细陶瓷纳米技术材料战略室课长助理川渕英雄)。

图7:用以“摆脱中国依赖”的五大措施
            解决稀土问题的措施包括5项:①矿山开发、②储备、③开发减用量技术、④开发替代技术、⑤导入回收利用。


  下面分别来看摆脱中国依赖的①~⑤项措施。

在世界各地开发稀土矿山



要想在稀土方面摆脱中国依赖,最重要的关键在于①矿山开发。如果能够从中国以外的地区低价购入稀土资源,就可以降低中国出口限制带来的影响。

  现在,随着稀土价格暴涨,世界各地的矿山正在计划重新开工和进行新的开发(图8)。这些矿山正式开工的时间预定为2012年以后。在开工前,中国也有可能再度实施低价攻势。虽然出资企业的投资风险大,但对于众多部材厂商而言无疑是多了一个能够低价采购稀土的选择。

图8:中国以外的矿山将从2012年以后全面开工
为了摆脱稀土原材料依赖中国的现状,全球范围的矿山开发正在计划之中。全面开工预计在2012年以后开始。


  日本的各商社和部材厂商也在与世界各地的稀土矿山运营商进行合作,为确保稳定资源供应积极开展行动。例如,双日预定与澳大利亚莱纳斯(Lynas Corporation)合作,开发维尔德山的矿山,在马来西亚建设精炼设备。住友商事计划向美国摩力科帕(Molycorp)出资1亿3000万美元,重启帕斯山的稀土矿山并新增开采设备。日立金属与摩力科帕也已经开始就开展合作,分别设立生产钕磁铁用稀土合金的合资公司,以及生产钕磁铁的合资公司进行协商。

储备开始见底

  ②稀土储备方面,各部材厂商此前是各自为战。虽然具体数量不详,但根据推测,使用Dy和Tb等中重稀土的各磁铁厂商和荧光体厂商大约有半年左右的储备,使用La和Ce等轻稀土的光学透镜厂商和研磨剂厂商大约有几个月的储备。

  不过,随着2010年秋季以后稀土陷入供应短缺,“各部材厂商的库存开始见底”(使用稀土的日本国内商社)。而且,鉴于2011年上半年的EL配额大幅减少,在2011年进行储备难度颇大。

  那么,国家层面的储备情况又如何呢?实际上,稀土并非日本的国家储备对象。日本国家储备的金属只有钴(Co)、钼(Mo)、镍(Ni)等9种。而且,每种金属也只是国家储备42天的总使用量,各厂商储备18天的自用量。

  但时至今日,稀土的国家储备也开始启动。“(日本政府)将根据价格变化等情况,探讨是否进行储备”(日本经济产业省资源能源厅资源燃料部矿产资源课 课长助理桑山广司)。

稳步开展的技术开发

在用以摆脱中国依赖的措施中,实现困难高,但实用化成果正在踏实逐步积累的是③和④的技术开发。

  使用稀土的用途绝大多数是依靠稀土所含元素的电子轨道状态(图9)。对于备受这项特殊性质恩惠的磁铁和荧光体,③减用量技术正在开发之中。例如日本东北大学正在日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的“稀有金属替代材料开发计划”下开发减少钕磁铁添加剂Dy的用量的技术。在该计划中,日本产业技术综合研究所正在开发减少荧光体Tb和铕(Eu)的用量的技术。截至2010年11月,二者都开发出了能够使用量减少20%的技术。

图9:技术开发难度较大
稀土大多应用于其特殊性质能够发挥作用的用途。因此大部分观点认为,除了部分用途外,开发替代技术并予以实用的可能性偏低,可以说,开发稀土减用量技术更为现实。


  对于享受这项特殊性质恩惠的用途,除了③降低使用量的技术,④替代技术也很可能实现。例如,日本精细陶瓷中心和立命馆大学等研究小组正在以2013年达成实用为目标,各自开发替代CeO2的玻璃研磨剂。

仅在工艺流程内进行的回收利用

  ⑤稀土回收利用已经在部分工艺流程中采用(图10(a))。原因是在工艺流程内回收简单,便于直接作为原材料重复利用。

图10:回收利用大致存在两个课题
稀土的回收利用正在部分工艺流程中导入(a)。对市场流通产品进行回收利用需要在有利润的情况下做到①降低回收成本、②确立方法这两个方面(b)。


  以钕磁铁为例,“在生产的切割等工艺流程中产生的固体碎屑经过1600℃左右的热处理,分离成Nd-Fe-B合金和氧化物等杂质。另一方面,含有大量杂质粉末碎屑则经过使用酸的溶液处理得到纯净的稀土金属。各厂商都在把这些作为磁铁材料重复使用”(大阪大学尖端科学与创新中心尖端科学培育部门教授町田宪一)。

进展困难的产品回收利用

 另一方面,从市场上流通的产品回收利用稀土的方式成本偏高,因此,除荧光体等材料外几乎未予实施(图10(b))。稀土回收利用要想步入正轨,必须解决“降低回收成本”和“确立回收利用方法”这两个课题。

  从市场上的产品中回收利用稀土时,最重要的一点是降低回收成本。“因为如果没有盈利机制,没人会去回收”(日本东北大学多元物质科学研究所可持续发展理工学研究中心金属资源循环系统研究领域教授中村崇)。

  在此情况下,家电回收利用法和汽车回收利用法的效果备受关注。由于回收对象——家电和汽车的回收利用费用由用户自身负担,因此没有回收成本。目前,日立制作所和三菱材料已经开始着手开发从空调等产品使用的马达回收磁铁的技术。日立制作所计划在2013年之前完成该技术的业务化。

  另一个课题是确立回收利用方法。首先,在拆分回收的产品取出含有稀土的部材之前,需要掌握哪些部材使用了稀土。

  而且,把含有稀土的部材还原到哪种状态也是必须探讨的问题。如上所述,作为原材料的稀土金属、合金和氧化物的获取伴随着高温处理和酸等溶液处理。而且需要废液处理,因此会加大导入成本。但也有只需简单的加工和清洗处理即可使其再次成为其他产品部材的方法。

  目前,“关于回收利用方法的讨论才刚刚开始”(NIMS原田)。全面导入自然也需要各家电厂商和汽车厂商以重复利用为前提进行设计。(全文完,记者:佐伯真也,中道理)
 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:29 | 显示全部楼层
大同特殊钢等开发出减少稀土类元素用量同时保持耐热性的钕类环形磁铁                                                                                                        2010/07/15 00:00
http://china.nikkeibp.com.cn/news/elec/52331-20100714.html

日本大同特殊钢与大同电子(总部:岐阜县中津川市)开发出减少了在高温下抑制磁力降低的稀土类金属镝(Dy)用量的钕铁硼类各向异性的环形磁铁“ND-43SHR”(图)。在保持耐热性的同时,将最大磁能积提高到了43MOe(Oe:奥斯特),比原来的35MOe(140℃耐热产品)高23%。还同时开发出了最大磁能积为39MOe、比原来高11%的“ND-39SHR”。

  此次采用热塑性加工法,提高了nm级结晶粒的配向性。通过这种方法,使其与烧结磁铁相比,只需约一半的镝用量即可保持耐热性,而磁力则提高到了“全球最高水平”(大同特殊钢)。

  预计该产品在电动助力方向盘等的车载马达、产业设备用马达,以及办公机械与家电产品用马达等方面存在需求。大同电子计划从2010年秋季开始样品供货,2011年度开始量产。(记者:近冈 裕)
 楼主| 蘑菇炖豆腐 发表于 2012-6-15 15:30 | 显示全部楼层
http://china.nikkeibp.com.cn/news/nano/58997-20111206.html
用于高频器件的人工磁性体不使用稀土类与磁铁,山口大学验证其实现可能性                                                                                                        2011/12/07 00:00                                                                                               



                                                                                                                                       
图1:使用磁性体材料的高频元件(点击放大)
山口大学的小寺(点击放大)
  日本山口大学研究生院理工学研究系物质工学专业讲师小寺敏郎与加拿大蒙特利尔理工学院(Ecole Polytechnique de Montreal)的Christophe Caloz等人共同验证了用于高频器件时,有可能实现不需要稀土类元素与磁铁的人工磁性体。

  采用磁性材料的高频器件可分为循环器及隔离器等,被广泛应用于无线通信系统的稳定化、多功能化及复合化用途(图1)。据小寺介绍,现有铁氧体器件存在两大课题。一个是工作频率与直流偏置磁场强度成正比。比如,在0.1THz工作频率下使用循环器时,所需要的磁场强度高达3.31T,与MRI需要的强度差不多。因此很难将其内置于便携终端。另一课题是工作频率与磁损成正比。为了获得均匀的偏置磁场,需要安装尺寸达到一定程度的磁铁,这会妨碍产品实现小型化。

  小寺等人认为“人工制作与这些问题无关的磁性体是一件很有价值的事情”,目前正在致力于研究不需要磁铁及磁性体的人工旋磁并将其应用于高频器件。具体而言,目前正在推进的研究是通过为环形共振器设置非互易元件(FET放大器),以人工方式产生磁矩进动(图2)。为此小寺等人挑战了环形共振器的非互易性界限,试制了由36个嵌有FET放大电路的旋磁共振器组成的人工磁性体,并测量了由人工旋磁产生的磁光克尔效应(图3)。磁光克尔效应是指向磁化了的材料表面照射直线偏光时,反射光受磁场影响变成椭圆偏光的现象。此次测量了由36个旋磁共振器构成的人工磁性体表面的反射偏振波面。测量结果显示,与铁氧体基于法拉第旋转的磁光克尔效应完全一样,偏振波的旋转显示出了非互易性。

  铁氧体会在沿传送方向的直交方向磁化的波导中发生电磁场偏移。为了证明通过人工旋磁也能获得同样的现象,此次利用电磁场模拟器进行了分析,结果显示,“与铁氧体一样,电磁场会随着传输方向发生逆向偏移,可通过采用非对称构造,轻松实现隔离器”(山口大学)(图4)。

  根据上述结果,小寺等人利用磁光克尔效应及电磁波的电磁场偏移确认了以完全不使用磁铁及磁性体的构造获得旋磁特性的可能性。利用此次的人工磁性体,可根据基于构造的共振频率灵活设置工作频率,作为单向性元件使用的半导体元件也不需要具备高增益特性,因此有望在传统磁性体无法实现的频率范围内实现旋磁特性(图5)。而且,元件与半导体电路相同,因此“可有效实现元件的集成化、小型化及轻量化等”(小寺)(图6)。(记者:大石 基之,《日经电子》)

图2:以人工方式产生磁矩进动(点击放大)图3:由36个旋磁共振器构成的人工磁性体,左为正面,右为背面(点击放大)
图4:用来研究由旋磁特性产生的电磁场偏移的模拟模型(点击放大)图5:人工磁性体的设想用途(点击放大)


您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

QQ|申请友链|旗下论坛|小黑屋|手机版|航空航天港 ( 豫ICP备12024513号 )

GMT+8, 2017-11-19 20:30 , Processed in 0.344647 second(s), 23 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表