基体成分设计与晶界扩散对烧结钕铁硼磁体矫顽力提升的影响

【作者】 王飞； 刘伟明； 王美； 王倩； 史丙强； 王鹏飞； 王聪； 朱新德；

【机构】 Key Laboratory of Liquid-Solid Structural Evolution and Processing of Materials of Ministry of Education； School of Materials Science and Engineering, Shandong University； Yantai Standard and Metrology Inspection and Testing Center； Yantai Zhenghai Magnetic Material Co., Ltd.； 建新赵氏集团有限公司博士后工作站；

【摘要】 本论文研究了通过基体成分设计与晶界扩散工艺相结合,提升烧结钕铁硼（NdFeB）矫顽力的方案。NdFeB磁体在高温环境下易出现矫顽力下降的问题,影响其在新能源汽车、风力发电等领域的应用[1]。为解决这一问题,本研究设计了两种基体成分,分别为Nd₂₈Fe_70.8Cu_0.1Ga_0.1B（基体A）和Nd₂₈Ho_2.5Co_2.5Fe_65.8Cu_0.1Ga_0.1B（基体B）,并通过Tb晶界扩散工艺进一步优化磁体性能。实验结果表明,基体A和基体B在晶界扩散处理后,均表现出显著的矫顽力提升。扩散后,基体A的矫顽力达到23.82kOe,而基体B的矫顽力提升至27.06kOe,展现了基体设计与扩散工艺的有效结合对矫顽力提升的重要作用。Ho和Co的引入不仅优化了晶粒结构,还通过增加晶界数量与扩散通道,提升了稀土元素的扩散均匀性,进而提高了磁体的内禀矫顽力[2]。此外,扩散后的高温性能也有所改善,尤其是在90℃和140℃下,扩散处理的基体B磁体表现出更高的矫顽力和良好的温度稳定性。这说明通过合理的基体成分设计并结合晶界扩散工艺,可以获得高矫顽力且具备优异高温性能的烧结NdFeB磁体。综上所述,基体成分设计与晶界扩散技术相结合,为开发高矫顽力烧结NdFeB磁体提供了有效的途径。更多还原