Co-Dy添加对烧结Nd-Fe-B磁体热膨胀特性的研究

【作者】 孟睿阳； 徐吉元； 张家滕； 刘静； 董生智；

【机构】 钢铁研究总院有限公司；

【摘要】 烧结Nd-Fe-B永磁材料具有各向异性的热膨胀特性,磁体在垂直易轴方向存在明显的负膨胀现象。热膨胀的各向异性对烧结磁体的生产、加工及应用都带来了许多难题,如烧结辐向磁环制备过程中易开裂导致成品率较低^[1]、磁体与其他软磁材料组装时难以适配。开展烧结Nd-Fe-B磁体热膨胀特性的研究,进而实现对热膨胀特性的调控,对促进钕铁硼磁体综合应用具有重要意义。本课题组研究发现Co与Dy的添加可以显著改变烧结Nd-Fe-B磁体的热膨胀特性。为系统研究成分对热膨胀的影响,利用DOE的方法设计了不同Co-Dy含量（Co_xDy_y,x=0～12wt.%,y=0～6wt.%）的配方,通过制备速凝带,利用氢破和气流磨工艺制粉,然后经过取向成型和烧结回火,获得了最终磁体。研究发现,Co含量的增加会明显提升平行和垂直易轴方向的热膨胀系数,减弱热膨胀的各向异性,同时显著提升居里温度,而Dy含量的变化对热膨胀的影响相对较小。本文建立了热膨胀系数与Co-Dy含量间的响应曲面模型（20～100℃）,Co-Dy响应曲面如图1所示。通过Co-Dy添加,可以实现烧结磁体热膨胀系数调控(α_∥=6.3～9.9(·10^-6·K^-1),α_⊥=-1～4(·10^-6·K^-1)),这对烧结Nd-Fe-B磁体的应用有一定指导意义。更多还原