货源紧缺推动多种稀土替代技术应运而生
去年，由于中国削减出口配额，稀土的价格急剧上涨。在许多企业叫苦不迭的情况下，稀土替代技术越来越受到关注。
价格一度跳升10倍多
“由于中国一直在提高稀土的价格，本公司多年进行开发、可大幅减少（稀土）使用量的技术终于得见天日了。”
在日本信越化学工业公司负责稀土磁铁业务的电子材料业务本部部长兼董事松井幸博这样说。该公司以占全球市场份额居首位的半导体硅和聚氯乙烯树脂而闻名，但实际上，在稀土磁铁领域，也掌握着约4成的份额，排名世界第2位。
稀土磁铁被大量用于混合动力车（HV）、电动汽车（EV）、空调和洗衣机等家电、产业设备及硬盘驱动器（HDD）等。虽然也会采用以氧化铁为主要成分的低成本的铁氧体磁铁，但稀土磁铁具有更高的磁力，有助于实现马达的小型轻量化及省电化。
将名为钕的稀土与铁及硼一起烧结而成的磁铁，据说是目前磁力最强的永久磁铁。不过，如果温度上升，磁力就会下降。对于高温下使用的汽车及空调马达专用的磁铁，为了使其具有耐热性，还会加入名为镝的稀土。
仅在必要的部分使用
目前，全球稀土的约98％在中国生产。2010年中国大幅削减出口配额之后，稀土的价格上涨。尤其是2011年2月以后，价格急剧上涨，在达到峰值的7月份，钕平均每公斤约为500美元，镝平均每公斤约为3000美元，均暴涨到了2010年4月的10倍以上。
尽管在中国释放国内库存后，从2011年8月起，价格有所下降，但依然处于较高水平。于是，可减少稀土使用量的技术以及代替稀土的技术受到了关注。
信越化学开发出了可减少稀土磁铁中镝含量的技术。
为了提高耐热性而加入的镝，根据用途不同，其使用量也不同。如果是汽车及空调用的磁铁，镝会占到材料整体的5～7％。通过调整制造方法，信越化学成功地减少了其中的3％。如果是原本含有3％镝的磁铁，则可大体上减少到零。
通常，磁铁的制造过程是这样的。根据希望制造的磁铁的组成，将稀土和铁等金属混合而成的材料熔化，注入铸模中，制成铸锭（生坯）。将铸锭分多个阶段进行粉碎。将这些粉末在模具中成形并烧结后，进行热处理。以往，在混合原料的过程中会加入镝。
然而，镝无需遍布材料的内部。只要镝存在于构成磁铁的一个个粒子的空隙（粒界）表面，就能保证耐热性。
事实上，虽然通过添加镝能够抑制磁力随温度上升而减弱的现象，但在没有温度上升的状态下磁力降低。因此，镝的添加量越少越好。
6成客户将改用新产品
新加工方法是在烧结后在磁铁的表面涂覆镝，然后进行热处理。镝会渗入一个个粒子之间，覆盖粒界的表面。
涂覆的镝只需微量即可，因此，与以往的方法相比，可大幅减少添加量。尽管具有相同程度的耐热性，但磁力会提高。
信越化学自2003年起着手进行“省镝”磁铁的开发，2008年投放市场。由于工序增加，新加工方法的成本提高。其销路仅限于高性能产业设备以及商用高级空调等。
然而，松井董事说：“稀土价格急剧上涨成了我们的东风。”自去年7月以后，订购蜂拥而至。已有10～20％的客户改用了省镝磁铁。大多为空调制造商。由于汽车部件的更换比较需要时间，因而不在此列。
将来，包括汽车及家电在内，“最多有6成的稀土磁铁客户可能会改用省镝磁铁”，松井董事这样预计。虽然世界市场上稀土磁铁的三分之一用于HDD，但由于HDD不会达到很高的温度，因而几乎不使用镝。松井董事称，所谓的最多6成意味着“剩余三分之二中几乎全部”。
松井董事说：“即便镝的价格恢复到原来水平，可能也不会回到大量使用镝的时代了。”
日本TDK公司也开发出了大体相同的技术。仅在磁铁表面等必要的部分涂覆镝。这被称为“HAL加工法”，今年已开始进行量产。该公司已开始面向家电领域供货，计划年底面向汽车领域供货。
镝使用量为零
另外，TDK还开发出了将镝的使用量减为零的技术。在铸锭粉碎工序中，可将粒子的大小微细化到原来的一半以下。磁铁的粒子越细小，高温条件下可确保磁力的“保磁力”就越高。微细化有助于节省镝的使用量。
但是，粉碎地越细，粒子接触空气后，就越容易混入杂质。制造过程中如果发生氧化，还可能起火。该公司通过在氧气较少的环境中制造，减少了杂质。还调整了原材料的混合比例及热处理工序，最终实现了不使用镝的磁铁。
为了在今年年底面向信息家电领域投放不使用镝的磁铁，目前正在进行量产准备。预计2014年面向汽车领域提供结合了该技术和HAL加工法的稀土磁铁。
政府扶持技术开发
作为新能源产业技术综合开发机构（NEDO）业务的一环， 三菱电机公司一直大力开发不使用稀土磁铁的马达。通过在马达转子上安装线圈流通电流，而不使用稀土磁铁。也就是说制作了电磁铁。该公司在汽车发电机领域拥有较高的份额。马达与发电机有着相同的结构，因而有了电磁铁的立意。
2011年度，三菱电机试制出了输出功率为20kW的马达。混合动力车驱动马达需具备的输出功率因设计而异，本田混合动力车“Insight”为10kW。但这种电磁铁马达结构十分复杂，实现实用化估计还需要时间。
日本电产公司也开发出了不使用稀土、用于混合动力车和电动汽车的马达，将于2013年面向全球的汽车厂商供货。
日本政府也为“省稀土”的技术开发提供支援。在2012年度预算案中，划拨了20亿日元用于开发省稀土的新一代汽车马达，划拨了8.2亿日元用于开发替代材料及确立回收利用技术。
受去年稀土危机的影响，光学玻璃使用的镧及HDD等使用的铈也价格迅速上涨到了1年前的10倍以上。估计在稀土危机这一“东风”的推动下，显露头角的技术今后还会增加
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