永磁体的历史漫长而简单。每个时代都带来了一项改进:在不失去磁场的情况下保持更强的磁场。以下是六个步骤的完整脉络。

六个时代,六次突破

  • 磁铁矿(古代) — 被称为磁石的天然氧化铁矿石是第一种磁体,其强度足以吸引铁并指引指南针指针。它开启了导航和磁学研究。
  • 钢(18至19世纪) — 硬化钢棒,后来加入钨和钴合金,制成了第一批人造磁体——远比磁石强大,足以用于指南针、电报和早期仪器。
  • AlNiCo(1931年) — 铝镍钴合金是第一批强磁性铸造磁体,具有出色的耐热性;至今仍主导着高温仪器领域。
  • 铁氧体(20世纪50年代) — 廉价、防腐蚀的陶瓷磁体,无需稀土元素。虽然不是最强的,但按体积计算,它是有史以来使用最广泛的磁体:每个扬声器和冰箱密封条都依赖它。
  • 钐钴(20世纪60至70年代) — 第一批稀土磁体,强度约为铁氧体的十倍,具有极佳的温度稳定性——但价格高昂,仅限于航空航天和国防领域使用。
  • NdFeB(1983年) — 钕铁硼磁体超越了以往所有产品,主要使用储量丰富的铁。它们是生产中强度最高的永磁体,为电动汽车、手机、风力涡轮机和机器人提供动力。
故事的真正主题

每一步进步都与矫顽力有关,即抵抗退磁的能力。磁石和钢容易失去磁性;现代NdFeB则能在高温、冲击和反向磁体作用下保持其磁场。

每个磁体家族至今仍在使用,因为它们承担着不同的任务:铁氧体用于控制成本,AlNiCo用于耐热,SmCo用于极端环境,NdFeB用于追求最大强度。

继续阅读:磁体的应用领域 → · 磁体材料对比 →