磁性材料作為眾多高科技產(chǎn)品的核心組件，其性能與成本一直是科研界與產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的焦點。1月9日，日本京都大學發(fā)表在《自然》雜志的一項研究成果引起了關(guān)注，其研究團隊成功制造出不依賴稀土、以碳為原料的新型磁體，這對于磁性材料領(lǐng)域來講是一次新的嘗試。

近年來，稀土永磁材料憑借其高磁能積、高矯頑力和良好的機械性能，在推動綠色低碳發(fā)展中扮演著不可或缺的角色。尤其是在新能源汽車、工業(yè)電機、風力發(fā)電等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。然而，稀土永磁材料也存在一些問題。首先，稀土元素的開采成本相對偏高，這增加了材料的應用成本；其次，供應鏈受地緣政治等因素影響，存在一定的供應風險。因此，對于歐美日等稀土資源相對匱乏且缺乏稀土冶煉分離能力的國家而言，尋找替代材料以減少對稀土的依賴，或減少稀土用量以降低材料應用成本，已成為其科研界的重要課題。劍橋大學團隊曾發(fā)現(xiàn)了一種制造新型磁性材料鐵-鎳（tetrataenite）的方法，由50％的鐵和50％的鎳組成；美國能源部關(guān)鍵材料研究所和艾姆斯國家實驗室的研究人員，也曾開發(fā)出一種基于微結(jié)構(gòu)工程制造無稀土永磁材料錳鉍（MnBi）磁體的新方法；但上述方法尚處于試驗以及探尋階段，想要應用于市場可能還有很長的路要走。

京都大學的研究團隊選擇石墨烯納米帶（GNR）作為突破口，成功制造出一種新型的碳基磁體。與稀土永磁體相比，碳基磁體具有原料豐富、易于獲取、重量輕等優(yōu)勢，環(huán)境友好性也更為突出，有助于減少對環(huán)境的影響。但是，碳基磁體的劣勢也是顯而易見的。首先，其磁力相對較弱，無法替代稀土永磁材料在高性能應用中的地位；其次，碳基磁體容易與氧氣或水分發(fā)生反應而劣化，這對其穩(wěn)定性和使用壽命提出了更高要求。此外，碳基磁體的制造工藝尚不成熟，大規(guī)模生產(chǎn)還存在一定難度，也限制了其經(jīng)濟可行性。

綜上，盡管碳基磁體的成功制造給磁性材料領(lǐng)域帶來了新的探索和可能性，但受限于碳基磁體在磁力強度、耐環(huán)境侵蝕等關(guān)鍵性能指標上的不足，以及當前生產(chǎn)工藝的不成熟，其距離實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應用尚有較長的路程需要跨越。相比之下稀土永磁材料憑借其優(yōu)異的性能和廣泛的應用前景，仍是目前磁性材料的主流之選。

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