由於含有稀土的化合物其品質(zhì)和性能會得到大幅度的提升，就好像少量的味精就能提升菜肴的鮮美程度一樣，因此，稀土也被稱為“現(xiàn)代工業(yè)的味精”。
土星五號運載火箭的陀螺儀使用稀土永磁材料
▏使命必達(dá)全靠它
稀土化合物
運載火箭分秒不差地把有效載荷送達(dá)到地球軌道；導(dǎo)彈要跨越戰(zhàn)區(qū)準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定位置並成功擊毀目標(biāo)，這些都離不開精確的導(dǎo)航系統(tǒng)和導(dǎo)引裝置。
眾所周知，導(dǎo)航和導(dǎo)引裝置非常精密且複雜。從工作原理上來說，它們都離不開一個可以進行精確調(diào)節(jié)的穩(wěn)定磁場，而這個磁場一般是通過永磁材料來實現(xiàn)的。
其實，早期所用的鐵氧永磁材料，想要形成一個滿足要求的磁場源，整個設(shè)備就必須做得很大，而且性能還不可靠。然而稀土永磁材料的問世，成功地解決了這一問題。
稀土永磁材料是稀土金屬原子與過渡金屬原子所構(gòu)成的金屬間化合物為基礎(chǔ)的永磁材料。相比於鐵氧材料它具有高剩磁、高矯頑力和高磁能積的特點，發(fā)展至今形成了釤鈷永磁和銣鐵硼兩大稀土永磁材料系列。
銣鐵硼的磁能積可達(dá)到鐵氧材料的數(shù)十倍，也被稱為“永磁之王”，但由於其熱穩(wěn)定性和抗腐蝕性不如釤鈷，因此兩大系列的稀土永磁材料在不同電磁系統(tǒng)和設(shè)備中都有廣泛應(yīng)用。它們具備優(yōu)異性能的同時還具備了體積小、重量輕等特點，十分貼合航太裝備的需求。
在火箭導(dǎo)航系統(tǒng)的陀螺儀中，是用釤鈷永磁輻射環(huán)來控制電機速度，調(diào)整火箭方向，助其準(zhǔn)確進入預(yù)定軌道的。
另外，導(dǎo)彈的制導(dǎo)方式雖然多樣，但無論是射頻制導(dǎo)、光學(xué)制導(dǎo)還是多模複合制導(dǎo)，稀土材料都不可或缺。無論是主動還是被動雷達(dá)制導(dǎo)，雷達(dá)需要永磁體形成的磁場來控制帶電粒子的運動，以便實現(xiàn)高頻或超高頻振盪，以及微波信號的放大和接收。而雷達(dá)微波發(fā)射系統(tǒng)的環(huán)形器和微波接收系統(tǒng)的隔離器一般都由銣鐵硼材料製成。
在光學(xué)制導(dǎo)中，稀土材料的應(yīng)用就更加廣泛了，電視制導(dǎo)使用的特種玻璃、攝像頭的鏡頭都需要使用稀土材料來提升特定的性能。
鐳射制導(dǎo)則完全建立在稀土材料的基礎(chǔ)之上。目前，世界上大約有90%的鐳射材料都涉及到稀土，其中以稀土石榴石體系應(yīng)用最為廣泛，它具有良好的機械強度和導(dǎo)熱性，吸收和發(fā)射譜線都是均勻增寬，螢光譜很窄，是脈衝雷射器的核心。
另外，對於光纖制導(dǎo)的導(dǎo)彈來說，鈥和鐿是通訊和放大器件必不可少的原材料。
▏精準(zhǔn)動作仰仗它
稀土永磁電機
稀土永磁材料擁有高磁能積的特點，使採用稀土永磁材料製成的電機具備重量輕、體積小、輸出功率大、動態(tài)特性好、控制精度高、能耗低、可靠性高、壽命長、使用溫度範(fàn)圍寬、形狀靈活等諸多優(yōu)點，特別適合軌道飛行器上工作環(huán)境惡劣、需要可靠精準(zhǔn)控制動作的作動系統(tǒng)。
衛(wèi)星上提供能源、實現(xiàn)通訊觀測和遙測功能的各種設(shè)備的展開機構(gòu)和伺服機構(gòu)都使用了稀土永磁電機來作為驅(qū)動。
比如，我國的風(fēng)雲(yún)三號氣象衛(wèi)星，它的太陽能電池陣展開機構(gòu)使用的就是釤鈷永磁有刷直流電動機；北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的天線展開機構(gòu)則使用的是銣鐵硼永磁有刷直流電機；風(fēng)雲(yún)二號氣象衛(wèi)星的太陽光源測試伺服系統(tǒng)使用的是稀土永磁電機，實現(xiàn)了其超強的控制精度，系統(tǒng)運行5年零8個月，誤差僅為1秒。
稀土永磁電機還廣泛地應(yīng)用在其他軌道飛行器和航天器的作動器上。比如，我國的神舟載人飛船交會對接系統(tǒng)的捕獲鎖、對接鎖以及用於吸收對接碰撞能量的電磁阻尼器都採用稀土永磁電機；導(dǎo)彈上用於控制導(dǎo)彈飛行姿態(tài)的方向舵也是靠稀土永磁電機來驅(qū)動。
一些衛(wèi)星載荷上還會利用稀土超磁致伸縮材料，做成高回應(yīng)速度、高控制精度的致動器或微型馬達(dá)，用來實現(xiàn)精確定位、精密位移和降噪減震等功能，主要應(yīng)用在衛(wèi)星上的光學(xué)觀測設(shè)備上。
比如，用於探測宇宙中奇異物質(zhì)（比如暗物質(zhì)和反物質(zhì)）的阿爾法磁譜儀上的魔環(huán)結(jié)構(gòu)永磁體就使用了銣鐵硼材料來形成均勻磁體。
衛(wèi)星通信和衛(wèi)星廣播所用的微波管是使用前文提到過的稀土永磁材料，來實現(xiàn)微波信號放大和接收的功能的。
▏多種領(lǐng)域應(yīng)用它
稀土材料的主動雷達(dá)引導(dǎo)頭
稀土永磁材料還被用在航太領(lǐng)域的多個方面。
比如，近年來，科研人員開始在衛(wèi)星和深空探測器上逐漸應(yīng)用的電磁推進發(fā)動機，就使用了稀土永磁材料來形成磁場。
航天器和導(dǎo)彈上用於監(jiān)測工作狀態(tài)的很多感測器也都使用了稀土永磁材料來將機械能轉(zhuǎn)換為電信號。
吸波稀土材料對於導(dǎo)彈隱身性能的提升非常有利，這種材料具有非常薄、品質(zhì)輕、吸收頻帶寬、吸收能力強的特點，未來都具有應(yīng)用於隱身導(dǎo)彈上的潛質(zhì)。
稀土非常有意思，除了可以實現(xiàn)金屬材料的組織優(yōu)化，大幅提升合金的強度和可塑性之外，還能實現(xiàn)合金材料內(nèi)部的細(xì)化，大大改善金屬材料的機械性能、物理性能和加工性能。
目前，稀土鎂合金已經(jīng)代替鋁合金應(yīng)用於航天器的艙門和口蓋等部位。用了稀土鎂合金之後，大幅降低了結(jié)構(gòu)的重量。
另外，在航天器和導(dǎo)彈產(chǎn)品上應(yīng)用得比較廣泛的鈦合金熔模精密鑄造中，有稀土成分的氧化釔型殼不僅性能穩(wěn)定、價格低廉，在比重、硬度和對鈦液的穩(wěn)定性方面也都有較高水準(zhǔn)。
如果說鋼鐵產(chǎn)量是一個國家工業(yè)化發(fā)展的尺規(guī)，那麼稀土材料的應(yīng)用則體現(xiàn)的一個國家高技術(shù)領(lǐng)域的實力。隨著人類社會向資訊化、智慧化的不斷深入發(fā)展，被譽為“新材料、新技術(shù)之母”的稀土材料必將發(fā)揮更大的作用，尤其是在航太高技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用也將越來越普遍。[中國航太報]
