纳米晶金刚石调控热变形Nd-Fe-B磁体微结构与磁性能研究

【作者】 王仁全； 陈洪兴； 李军； 刘颖；

【机构】 四川大学；

【摘要】 稀土Nd-Fe-B基永磁体因其优异的磁性能而广泛应用于智能机器人、节能与新能源汽车等领域[1]。在实际应用中,由于磁体中产生的涡流和机械振动等,磁体的实际工作温度达到150℃甚至更高,导致磁体产生热退磁现象[2]。为了克服上述缺点,研究人员通过添加重稀土元素(Dy/Tb)或在晶界扩散等方法提高矫顽力以满足严苛工作温度[3];抑或是添加氧化物、氟化物和氮化物来提高矫顽力和增加磁体的电阻,减少涡流损耗[4,5]。然而,由于剩磁与矫顽力之间此消彼长的关系,常伴随着剩磁和磁能积的下降。因此,如何在不牺牲剩磁的前提下,提升矫顽力和电阻率成为当前研究的热点与难题。本研究通过在热变形Nd-Fe-B磁体中引入高导热、高硬度但绝缘的纳米金刚石,实现了磁体矫顽力、剩磁、最大磁能积、方形度和电阻率的同步提升。微观结构观察表明,这种特殊的效果源于纳米金刚石可以有效抑制粗晶粒的形成并优化富Nd相的分布,从而获得了良好的磁性能。同时,晶界增加和纳米金刚石的存在亦可阻碍自由电子运动进而提升电阻率。该工作通过添加绝缘纳米金刚石来控制界面结构,为制备兼具高磁性能和高电阻率的热变形纳米晶Nd-Fe-B磁体提供了一种新途径。更多还原