2017-03-28 16:02:27　來源: 寧波材料技術與工程研究所
 
 
熱變形永磁材料
    熱變形Nd-Fe-B永磁材料在溫度和外力作用下沿壓力方向發生Nd2Fe14B晶粒擇優生長，形成強<001>織構，且磁體本身晶粒細小、溫度穩定性優異、耐腐蝕性強，在制備高效率伺服電機應用的輻射取向環形永磁體方面具有廣泛的應用前景。但由于熱變形磁體前驅體——“快淬磁粉”微結構不均勻，熱變形磁體內不可避免地存在部分無取向等軸粗晶，這極大地影響了磁體磁性能。如何克服快淬磁粉微結構不均勻，并在此基礎上制備高性能熱變形Nd-Fe-B磁體便成為一個重要議題。

    中國科學院寧波材料技術與工程研究所稀土磁性功能材料實驗室在多年熱變形釹鐵硼磁體研發的基礎上，利用新型壓力擴散技術&高溫織構生長成功制備了高磁能積熱變形Nd-Fe-B磁體�，F有研究結果表明：傳統重稀土共熔合金擴散（如Dy-Cu等）在提高磁體內稟矯頑力Hc時會破壞原有<001>織構，擴散磁體中重稀土原子與鐵原子磁矩的反平行排列也會大幅降低2:14:1相飽和磁化強度Ms，因此矯頑力提升基本上是以犧牲部分剩余磁化強度為代價。目前尚無一種方法能在同一擴散體系中實現磁體磁能積(BH)max和矯頑力Hc的共同提高。實驗室打破傳統晶粒尺寸對熱變形Nd-Fe-B磁體的束縛，在適宜的高溫條件下，借助磁體內<001>織構調控晶粒擇優生長，消除錯取向粗晶，實現磁體宏觀取向結構優化，制備出Hc = 7.8 kOe、(BH)max = 48 MGOe的熱變形磁體。在此基礎上，又創造性地發明了“壓力輔助注入擴散”技術：在磁體熱變形過程中利用壓力將Dy-Cu共熔合金直接注入到磁體內部，通過后續高溫織構再生長，制備出Hc = 10 kOe，(BH)max = 53MGOe的高性能熱變形磁體。

    該方法有效改善了磁體近表面<001>織構（如下圖），并在后續高溫過程中Dy-Cu擴散形成了高磁晶各向異性場的(Dy,Nd)2Fe14B/Nd2Fe14B“shell-core”結構的同時抑制了近表面晶粒生長，為磁體矯頑力和磁能積的共同提高奠定基礎。相關結果發表于國際期刊《科學報告》（Scientific Reports 6, 38335, (2016), doi:10.1038/srep38335）；《合金與化合物雜志》（Journal of Alloys and Compounds (2017, Accepted)）；申請中國發明專利201610212535.4，并入選“2016年中國稀土十大科技新聞”。