基於晶界組織重構製備高矯頑力燒結釹鐵硼的研究

《基於晶界組織重構製備高矯頑力燒結釹鐵硼的研究》是依託浙江大學，由嚴密擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於晶界組織重構製備高矯頑力燒結釹鐵硼的研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：嚴密
• 項目類別：面上項目

項目摘要

釹鐵硼是套用最廣泛的稀土永磁材料，但實際矯頑力僅為其理論極限的1/3-1/10，溫度穩定性較差。本項目針對這一關鍵問題，進行富釹相替代和晶界組織重構研究，基於雙合金工藝，設計和製備富重稀土元素的新晶界相，取代目前生產工藝中自然形成的晶界富釹相。項目重點研究富重稀土元素的釹鐵硼新晶界相成分設計和晶界組織結構調控技術，研究新晶界相在燒結和回火熱處理過程中的凝固、冷卻行為及組織結構的演變，研究新晶界相中重稀土元素在燒結、回火過程中的熱擴散行為及其與矯頑力等磁性能的關係規律，在主相不添加或少添加重稀土元素的條件下製備出低成本高矯頑力磁體，同時控制主相與晶界相的電極電位差以提高磁體抗腐蝕性能。本項目研究思想和技術路線有實質性創新，具有重要的理論意義和明確的套用前景。

結題摘要

釹鐵硼是套用最廣泛的稀土永磁材料，但實際矯頑力僅為其理論極限的1/3-1/10，溫度穩定性較差。本項目針對這一關鍵問題，進行富釹相替代和晶界組織重構研究，基於雙合金工藝，設計和製備Dy71.5Fe28.5、Dy6Fe13Cu及Ho63.4Fe36.6三種低熔點富重稀土元素的新晶界相，取代目前生產工藝中自然形成的晶界富釹相。項目重點研究富重稀土元素的釹鐵硼新晶界相成分設計和晶界組織結構調控技術，研究新晶界相在燒結和回火熱處理過程中的凝固、冷卻行為及組織結構的演變，研究新晶界相中重稀土元素在燒結、回火過程中的熱擴散行為及其與矯頑力等磁性能的關係規律。研究發現，新晶界相在燒結過程中熔化為液態，增大磁體生坯中液態晶界相的體積分數，改善了晶界相與主相之間的潤濕性，促進了磁體的緻密化，形成了連續分布的晶界相。液相中的重稀土元素向主相晶粒擴散，在邊界層形成硬磁殼層，增強了局域的反磁化疇形核場，從而提高磁體的矯頑力。通過控制燒結和熱處理工藝，可以避免主相晶粒異常長大，實現重稀土元素僅擴散至主相邊界層，從而保持剩磁。與已有技術相比，晶界重構不受磁體尺寸和形狀的限制，不增加製備工序和能耗，可降低磁體總稀土量和重稀土的用量，對研製低成本高矯頑力釹鐵硼磁體具有重要意義。