Abstract:
近十多年来,高丰度稀土永磁体的开发和应用引起了人们的广泛关注。其中,双主相工艺以及晶界扩散技术是提高(Nd, Ce)-Fe-B磁体性能的有效方法。双主相磁体结构和成分的不均匀性必然会对磁体的微观结构和磁性产生影响。磁体的微磁结构、微晶结构、组成成分与宏观磁性能密切相关,以磁畴结构的角度来探究双主相高丰度稀土永磁体的微观结构与宏观磁性具有重要的理论意义和应用价值。笔者及团队研究了Dy晶界扩散双主相(Nd, Ce)-Fe-B烧结磁体的微磁结构、磁性能以及相组成的关系,揭示了磁体温度退磁过程中的原位磁畴演变过程。主要研究结果显示,(1)在热退磁状态下晶界扩散(Nd,Ce)-Fe-B烧结磁体,较未扩散磁体相比,扩散磁体的平均磁畴宽度提升21.38%,同时磁体中晶界交隅处含有稀土氧化物的非磁性相面积显著减小,(Nd, Ce)-Fe-B烧结磁体的晶界微结构在扩散后得到了一定程度的优化。(2)通过原位磁畴演化,观察了晶界扩散前后磁体的高温磁畴演化过程,结果显示,剩磁态下未扩散磁体和扩散双主相磁体在垂直于c轴方向的磁畴结构有着显著差异,扩散磁体的主相晶粒绝大部分均表现为单畴结构,极小部分主相晶粒的磁畴仍保持多畴状态。这是由晶界扩散后的各向异性增强导致。扩散后双主相(Nd, Ce)-Fe-B烧结磁体的热稳定性得到改善。(3)通过温度退磁过程中的原位磁畴结构演变过程,对应原位EPMA/MFM表征可知,未扩散的双主相磁体中富Ce晶粒更倾向于首先发生反向畴形核和扩展,而扩散磁体则由于晶界扩散带来的各向异性增强导致富Ce和富Nd晶粒均可能出现反向畴的形核位点,这种扩散带来的新结构影响了双主相(Nd, Ce)-Fe-B磁体的温度退磁行为。侧面证明了扩散有效地弥补双主相磁体中富Ce晶粒各向异性差以及温度稳定性差的问题,为后续研究中制备工艺提供了良好的理论依据以及实验基础。基于以上研究结果可知,晶界扩散有效地弥补双主相磁体中富Ce晶粒各向异性差以及温度稳定性差的问题,为后续研究中制备工艺提供了良好的理论依据以及实验基础。针对双主相磁体不同主相晶粒的扩散机制,通过成分和工艺调控可显著提高磁体的矫顽力的同时提升扩散元素的扩散利用率。通过设计高丰度稀土永磁材料的相结构和调控界面结构,可以进一步挖掘磁体的磁性能潜力。将高丰度稀土永磁材料与重稀土元素晶界扩散相结合,有助于降低材料综合制备成本,进一步推动高丰度稀土永磁体的研究和应用,促进永磁技术在各个领域...
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Year: 2024
Language: Chinese
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