德國致力優化稀土使用

稀土作為許多高科技産品的一部分，是德國工業中最具戰略重要性的原材料之一。為了更有效地利用寶貴的稀土材料，德國弗勞恩霍夫協會下屬的8家研究所聯合開發出了優化稀土使用的解決方案，包括優化製造工藝、回收方法和可替代稀土的新材料。以電動機為例，採用新解決方案可使稀土材料用量減少五分之一。

2013年弗勞恩霍夫協會啟動了“關鍵稀土材料”的聯合攻關項目，目標是優化使用現有稀土材料，特別是針對元素鏑和釹積極尋找替代材料。項目的一個重點是電動機中使用的磁鐵，弗勞恩霍夫研發團隊選擇了兩種電動機——一種小型驅動器和一種牽引驅動器作為參考基準。研究人員通過節省稀土和替代稀土的組合方法，使這兩種電動機的鏑和釹材料用量減少了20%。

聯合項目發言人、弗勞恩霍夫材料微結構研究所所長韋斯潘教授稱：“我們的目標是將這些基準發動機上的稀土需求減半，為此結合了不同的技術方法。現在一輛汽車平均有幾十個這樣的電機，包括電動車窗、電動雨刷或機油泵，許多電機使用含有稀土的永磁體。隨著未來電動汽車不斷增加自動化輔助系統，電機的用量還會顯著增加，這都説明瞭有效利用稀土材料的重要性。”

研發人員在電動機的設計中，引入了節約使用稀土材料或回收利用的概念，例如電機在不很高的溫度下運作，對磁鐵的熱穩定性要求較低，就可減少鏑材料用量。另外，在磁鐵製造工藝中找到減少浪費的方法，如通過注射模制方法，使磁性材料與塑膠黏合劑直接製成所需形狀然後燒結，減少了後續再加工程式。

另一項研究是將電動機、風力渦輪機或汽車上回收的永磁體重新再利用，通過純氫處理將永磁體分解成微小顆粒，然後重新澆注或燒結。再生磁鐵可達到新磁鐵容量的96%。鏑通過放電電漿燒結（SPS）和熱壓的組合使用來形成晶相，可用於生産電動馬達上有多種用途的異性磁體，這一工藝屬於世界首創。

稀土的價值顧名思義，提高稀土用量，直接效益就是節省了産品的生産成本。僅從這一點上看，技術和工藝的進步直接貢獻經濟發展，是顯而易見的，頗具説服力。德國歷來是工業強國，其代代傳承的對新工藝、新技術和新方法的孜孜以求，極致纖毫必較的執著精神，理應被全人類奉若瑰寶。（記者顧鋼）