钕磁体(也称为 NdFeB、NIB 或 Neo 磁体)是应用最广泛的稀土磁体类型-,是由钕、铁和硼合金制成的永磁体,形成 Nd2Fe14B 四方晶体结构。钕磁铁由通用汽车公司和住友特殊金属公司于 1982 年独立开发,是市面上最强的永磁体类型。它们在需要强永磁体的现代产品的许多应用中取代了其他类型的磁体,例如无绳工具中的电机、硬盘驱动器和磁性紧固件。

钕是一种铁磁性金属(更具体地说,它表现出反铁磁性),这意味着它像铁一样可以被磁化成为磁铁,但它的居里温度(铁磁性消失的温度)为 19 K(-254 度),因此在纯净状态下,它的磁性仅在极低的温度下出现。然而,钕与铁等过渡金属的化合物的居里温度远高于室温,这些化合物可用于制造钕磁铁。
钕磁铁的强度取决于几个因素。最重要的是四方Nd2铁14B晶体结构具有极高的单轴磁晶各向异性(HA~7 T – 磁场强度 H,单位为A/m与磁矩A·m2)。这意味着材料的晶体优先沿特定晶轴磁化,但很难沿其他方向磁化。与其他磁铁一样,钕磁铁合金由微晶粒组成,这些微晶粒在制造过程中在强大的磁场中排列,因此它们的磁轴都指向同一方向。晶格对改变其磁化方向的抵抗力使该化合物具有非常高的矫顽力或抗退磁能力。
钕原子还可以具有较大的磁偶极矩,因为它的电子结构中有 4 个不成对的电子,而铁中(平均)有 3 个。在磁铁中,不成对的电子排列整齐,沿同一方向旋转,从而产生磁场。这给出了 Nd2铁14B化合物具有高饱和磁化强度(Js~1.6 T 或 16 kG),通常为 1.3 特斯拉。因此,最大能量密度正比于Js2,该磁相具有储存大量磁能的潜力(乙肝最大限度~ 512 焦耳/米3或 64 MG·Oe)。按体积计算,该磁能值比“普通”磁铁大约 18 倍。 NdFeB 合金的这一特性高于钐钴 (SmCo) 磁体,钐钴 (SmCo) 磁体是第一种商业化的稀土磁体。-实际上,钕磁铁的磁性能取决于合金成分、微观结构和所采用的制造技术。
ND2铁14B 晶体结构可以描述为铁原子和钕-硼化合物的交替层。抗磁性硼原子不直接贡献磁性,但通过强共价键提高内聚力。与钐和钴相比,稀土含量相对较低(按体积计为 12%)以及钕和铁的相对丰度,使得钕磁铁的价格低于钐-钴磁铁。











































