2024年11月12日，题为“Tailoring the magnetic properties of Ce-Fe-B alloys by controlling the CeFe2 paramagnetic phase”的研究论文在线发表于《Intermetallics》。该论文由江西理工大学、国家稀土功能材料创新中心完成，通讯作者为Sajjad Ur Rehman和杨牧南副教授。该研究通过添加锗（Ge）来抑制CeFe2相的形成，从而显著降低了铈（Ce）的含量，并大幅提升了Ce-Fe-B合金的磁性能。铈（Ce）作为最丰富的稀土元素之一，理论上可以完全替代钕形成Ce2Fe14B相。但Ce2Fe14B相的磁性能较其钕对应物为低。本研究针对Ce-Fe-B合金中CeFe2相消耗大量Ce且恶化合金磁性的问题，提出了通过添加锗（Ge）来抑制CeFe2相形成的创新思路，旨在通过控制CeFe2相来优化Ce-Fe-B合金的磁性能。研究团队通过电弧熔炼技术制备了名义成分为Ce35-xFe63.5+xGe0.5B（x = 0, 1.3, 2.6, 3.9, 5.2 和 6.5）的合金样品，每个样品熔炼五次，使用最大电流300A以确保元素均质化。随后，合金锭以22-32 ms−1的速率快速凝固，优化的轮速为28 ms−1。实验结果显示，原始合金Ce35Fe63.5Ge0.5B的内禀矫顽力为490.43 kA/m，剩余磁化强度为0.46 T，最大磁能密度为33.82 kJ/m3。通过降低Ce含量，Ce29.8Fe68.7Ge0.5B合金的内禀矫顽力降低至410.46 kA/m，剩余磁化强度增加至0.59 T，最大磁能密度增加至52.33 kJ/m3，增幅约为55%。高温下，即400K时，Ce29.8Fe68.7Ge0.5B合金的内禀矫顽力增加至155.8 kA/m，剩余磁化强度增加至0.38 T，最大磁能密度增加至15.81 kJ/m3。XRD分析表明，通过降低Ce含量，CeFe2相的体积分数从原始合金的10.3%降低至Ce31.1Fe67.4Ge0.5B合金的1.6%。透射电子显微镜（TEM）结果显示，所有样品的晶粒尺寸均小于Ce-Fe-B合金的单域尺寸，表明这些合金均在单域范围内。此外，通过Henkel图分析了合金中长程磁静相互作用和短程交换相互作用，发现随着Fe含量的增加，短程交换相互作用增强。
该研究通过控制CeFe2相来优化Ce-Fe-B合金的磁性能，显著降低了Ce的含量，并大幅提升了合金的剩余磁化强度和最大磁能密度。此外，合金在300-400K范围内的温度稳定性也得到了显著改善。这些结果对于开发成本效益高的基于铈的永磁材料具有重要的实际意义。引用格式：Deng Y, Rehman SU, Liu Z, et al. Tailoring the magnetic properties of Ce-Fe-B alloys by controlling the CeFe2 paramagnetic phase. Intermetallics. 2025;176:108571. doi:10.1016/j.intermet.2024.108571.
