纳米晶Ce-Fe-B基磁体的结构与性能调控
作者单位：江西省稀土磁性材料及器件重点实验室&江西理工大学稀土磁性材料及器件研究所 Canadian Light Source University of Saskatchewan
会议名称：《稀土元素镧铈钇应用研究研讨会暨广东省稀土产业技术联盟成立大会》
会议日期：2019年
学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学]
关 键 词：纳米晶 Ce-Fe-B基磁体 Ce价态 放电等离子烧结
摘 要：钕铁硼(Nd-Fe-B)磁体的广泛应用促使全球对中低丰度稀土元素钕、镨、镝、铖的需求猛增。然而,以铈(Ce)为主的高丰度稀土元素在稀土永磁中仍未获得大量应用,造成稀土资源的严重不平衡利用。从原材料成本和国家战略安全角度考虑,高性价比的高丰度稀土永磁的研究与开发势在必行。本文采用熔体快淬技术制备了纳米晶Ce-Fe-B基永磁合金,通过非稀土元素添加优化了合金的成分。Ce原子L边X射线吸收精细结构图谱(图1)表明,成分优化后合金中的Ce价态比重增加,而Ce价态比重降低。将低熔点NdCu合金粉末与上述优化后的Ce-Fe-B合金粉末混合,通过放电等离子烧结(SPS)技术制备了具有双主相结构的纳米晶(Nd,Ce)-Fe-B磁体。透射电镜结果(图2)显示,部分Nd原子扩散进入了主相晶粒内部,由于NdFeB化合物具有比CeFeB化合物更优异的内禀性能,(Nd,Ce)-Fe-B主相的形成有效改善了磁体的硬磁性能和热稳定性。与快淬合金相比,SPS磁体晶间交换耦合作用明显弱化,长程静磁相互作用增强。