Ga、Cu共掺杂烧结Nd-Fe-B磁体退火工艺的研究

【作者】 苏文泽； 王健； 郑若婕； 付刚； 师大伟； 王晨；

【机构】 福州大学材料科学与工程学院； 福建省稀土功能材料重点实验室,福建省稀土功能材料山海协作创新中心；

【摘要】 在烧结Nd-Fe-B磁体中添加Ga元素可以形成反铁磁性R₆Fe₁₃Ga相^[1],添加Cu元素可以降低晶界相的熔点^[2],从而有效提高磁体的内禀矫顽力。退火过程可以调节磁体的微观结构,影响烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能^[3]。因此,对含Ga和Cu磁体的退火工艺进行了研究。本文研究了单步退火、双步退火和三步退火工艺对含Ga、Cu的烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和微观结构的影响,如图1所示。结果表明,较之单步退火和双步退火工艺,三步退火工艺制备的磁体内禀矫顽力最大,达到19.7kOe,相对烧结态提升了58.4%,并且具有最佳的矫顽力温度稳定性。三步退火处理后磁体的晶界相连续性最好,晶粒尺寸相对细小圆润,形成的R₆Fe₁₃Ga相含量最高。三步退火后处理后,磁体的三角晶隅处出现了相分离的现象,分别为富Fe元素的R₆Fe₁₃Ga相和贫Fe元素的■相。晶隅边角区的贫Fe元素区可以延伸至两主相晶粒之间成为晶界相,其Fe含量<15at.%且仍保持为■相,有助于提高隔磁效果。晶界的■相与相邻（Nd,Pr）₂Fe₁₄B主相晶粒之间的晶格错配度<5%,有助于减少主相晶粒边缘的缺陷,从而减少反磁化畴的形核。更多还原