![]()
![]()
7月26日，由包头稀土研究院、浙江大学、山东建筑大学完成的“Role of (Pr20Nd80)60Tb15Cu15Ga10 intergranular addition on the magnetic properties of Nd-Fe-B sintered magnet”论文发表于《Journal of Magnetism and Magnetic Materials》，通讯作者为金佳莹副教授、赵明静副所长。该研究主要揭示了通过添加特定的稀土合金粉，显著提高了钕铁硼烧结磁体的矫顽力和热稳定性，同时提高了稀土元素铽的利用效率。随着对这些高性能磁体需求的增长，如何减少对重稀土元素如铽和镝的依赖，同时保持或提高磁体的热稳定性和矫顽力，成为了该领域的一大挑战。本论文针对这一问题，提出了一种创新的稀土合金添加方法，通过设计并引入(Pr20Nd80)60Tb15Cu15Ga10合金粉，旨在形成富含铽的基质壳层和反铁磁稀土6Fe13Ga晶界相，以提高磁体的整体性能。研究团队采用了商业级N50 Nd-Fe-B主合金粉，通过带式铸造、氢气破碎和气流磨削等工艺制备了平均粒径约2.9微米的粉末。随后，将(Pr20Nd80)60Tb15Cu15Ga10合金粉末以0至3重量百分比的不同比例与主合金粉末混合，经过压制、定向和等静压成型，然后在约1060°C下烧结3小时，接着在约900°C和485°C下分别进行3小时的退火处理。实验中制备的磁体分别以0T、1T、2T和3T命名，代表不同添加量的合金粉末。实验结果显示，随着(Pr20Nd80)60Tb15Cu15Ga10添加量的增加，磁体的矫顽力从11.1 kOe显著提高至17.9 kOe，增幅达到61.3%，而剩余磁感应强度Br则从14.12 kGs下降至12.24 kGs。通过EPMA和HRTEM观察，发现随着添加量的增加，晶界相(GBP)的连续性得到改善，且铽在基质壳层中的浓度增加，有助于提高矫顽力和热稳定性。![]()
![]()
![]()
此外，通过有限差分微磁模拟，研究了形成的铁磁/反铁磁GBP和铽富集基质壳层对磁化反转过程的影响，结果表明，铽富集壳层与Nd/Pr富集核心以及反铁磁Nd/Pr富集RE6Fe13Ga GBP的协同作用，是提高矫顽力和稀土铽利用效率的有效方式。![]()
![]()
该研究展示了通过多组分稀土合金添加到商业钕铁硼烧结磁体中，可以在不牺牲磁体性能的前提下，显著提高磁体的矫顽力和热稳定性，同时降低了对重稀土元素的依赖。研究结果不仅为高性能磁体的制备提供了新的思路，也为稀土资源的高效利用和可持续发展做出了重要贡献。引用格式：S. Ren et al., "Role of (Pr20Nd80)60Tb15Cu15Ga10 intergranular addition on the magnetic properties of Nd-Fe-B sintered magnet," Journal of Magnetism and Magnetic Materials, (2024), doi: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2024.172383.![]()
金佳莹，工学博士，浙江大学副教授，入选浙江省万人计划青年拔尖人才，国家重点研发计划首席青年科学家。
2016年9月毕业于浙江大学材料学院，获工学博士学位，2018年10月博士后出站后，留任浙江大学工作至今。
主要从事磁性功能材料的基础研究和工程应用。近5年作为项目负责人主持国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、浙江省重点研发计划等。在Acta Materialia，Corrosion Science，Scripta Materialia，Journal of Materials Science & Technology等国际知名期刊发表SCI论文50多篇，受邀撰写一部磁性材料英文专著《Frontiers in Magnetic Materials: From Principles to Material Design and Practical Applications》。申请国内外发明专利53件，其中已授权30多件。部分研究成果已在合作企业示范应用，产生了较好的经济与社会效益。曾获2019年国家科技进步二等奖，2018年和2021年浙江省科学技术一等奖，2018年中国专利优秀奖。
浙江大学磁性材料研究团队每年招收博士研究生和硕士研究生10名左右，欢迎有志于从事磁性材料基础研究及其在信息、电子、能源等领域应用研究，具有物理/材料/化学等学科背景，具有一定英语阅读与写作能力的年轻学子加入！
https://person.zju.edu.cn/0616572欢迎加小编微信号：CisHH9
免责声明：本公众号为个人所有，与任何公司或机构均无关系。所载内容为本公众号原创或网络转载，转载内容来自公开信息，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权或其他问题，请跟我们联系！转载内容为作者个人观点，并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。本公众号拥有对此声明的最终解释权。
