稀土不稀有了？科学家合成“宇宙磁铁”可取代稀土！咱们该咋办？

“中东有石油，咱们中国有稀土。”

稀土同石油一样，都是工业生产的重要元素，别称是工业维生素，有工业“黄金”之称。在巅峰时期，我国稀土储量的全球占比高达80%-90%。

只是随着大量的开采和出口，以及其他国家也发现了不少稀土矿，我国稀土储量的世界占比也在逐渐下降，目前是37%左右。并且还会继续下降。但我国稀土提纯技术世界顶尖，因此依旧处于支配地位，几乎垄断了全球生产。

而需要注意的是，稀土并非是土，而是化学元素周期表中镧系元素镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，加上与其同族的钪(Sc)和钇(Y)，共17种金属元素的总称。

并且由于稀土具备独特的物理化学性质，几乎所有国家都需要进口。尤其是美国，他们80%的稀土依赖于中国的出口。

因为有了稀土，就能制造出性能各异，品种繁多的新型材料，在现代工业之中具有不可或缺的作用。特别是在全球都在追求节能减排，大力发展新能源的背景下。

目前，在新能源汽车、工业电机、风力发电等下游需求的强劲驱动下，稀土永磁材料将是稀土功能材料中，最具潜力和价值的应用领域。

因为稀土永磁最主要的用途是电机，与传统异步电机相比，采用稀土永磁材料的永磁同步电机具有高效率、高功率因数、高功率密度、温升低、可靠性高等优点，具有较好的节能效果。

而受益于新能源汽车和电子工业等领域的高速发展，稀土永磁材料（钕铁硼）在全球稀土消费量中占比达35%，对应高达91%的消费价值，顺理成章的成为稀土消费量和消费价值占比最高的应用领域。

从而有人估计，新能源车对高端钕铁硼磁铁的需求，将从2020年的1.26万吨，增加到2025年的6.12万吨，年化增速接近40%。可以说稀土决定了新能源的未来。

但显然如此重要的稀土资源几乎被咱们国家垄断，是会让其他国家恐惧的。这不，英国一高校就一直在尝试人工制造“宇宙磁铁”，作为稀土的替代品。并且还成功了，现已将研究成果发表在《高级科学》杂志上。

所谓“宇宙磁铁”就是新型磁性材料——四方镍纹石（tetrataenite），一种铁-镍合金。由于其原本只能在有数百万年历史的陨石中才能自然形成，故命名为“宇宙磁铁”。

重要的是这种磁性材料不需要稀土元素，由50％的铁和50％的镍组成。且铁和镍原子交替排列，为规则的周期性晶体结构。它产生一种硬磁，即磁化方向不会轻易改变，因此其磁性能接近稀土磁体。如果要是能人工制造，完全有机会取代稀土磁体。

此前，四方镍纹石只能通过在实验室中，依靠一些非商业化方法制造。例如在 1960 年代，科学家们就曾通过用中子轰击铁镍合金来人工形成四方镍纹石，使原子能够形成所需的有序堆叠，但显然这种技术并不适合大规模生产。不过现在情况发生了改变！

研究人员发现，通过添加常见元素磷，就有可能批量生产四方镍纹石。他们说，存在于陨石中的磷可以让铁和镍原子移动得更快，使它们能够形成必要的有序堆叠，而无需等待数百万年。

通过混合适量的铁、镍和磷，他们能够将四方镍纹石的形成速度提高 11 到 15 个数量级，使其在简单的铸造中在几秒钟内形成。

无需等待百万年，只需将合金熔化，将其倒入模具中，就得到了可以媲美稀土磁体的四方镍纹石，显然是能够动摇我国稀土地位的事情。

不过总得来说，这项技术离商用还有一段时间，而且稀土作为极其重要的矿产资源，也不仅仅是制造优质磁体。

一直以来，稀土被广泛应用于国防工业、冶金、机械、电子、石油、化工、玻璃、陶瓷、纺织、皮革、农牧养殖等各传统方面领域，在社会生活中几乎随处可见。

例如钆（gá）可用于核反应堆的抑制剂，是核应用的“安全保护神”；铒（ěr）的光学性质突出，是光纤信息高速公路的护航者；铥（diū）则是医疗上诊断和治疗肿瘤的好帮手。因此在短期内，我国的稀土地位还无法动摇，但也要未雨绸缪，早做打算！