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Effect of In doping on the evolution of microstructure,magnetic properties and corrosion resistance of NdFeB magnets

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Chinese Physics B 2024年第3期33卷 623-629页

作者：李豫豪范晓东贾智范璐丁广飞刘新才郭帅郑波曹帅陈仁杰闫阿儒 School of Materials Science and Chemical Engineering Ningbo UniversityNingbo 315211China CISRI & NIMTE Joint Innovation Center for Rare Earth Permanent Magnets Ningbo Institute of Materials Technology and EngineeringChinese Academy of SciencesNingbo 315201China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

The grain boundary phase affects the magnetic properties and corrosion resistance of sintered NdFeB *** this work,a small amount of In was added to NdFeB magnets by induction melting to systematically investigate its effect on the evolution of the microstructure,magnetic properties and corrosion resistance of NdFeB *** analysis illustrated that minor In addition generated more grain boundary phases and an abundant amorphous phase at the triple-junction grain *** the addition of In failed to enhance the magnetic isolation effect between adjacent matrix grains,its incorporation fortuitously elevated the electrochemical potential of the In-containing ***,during corrosion,an In-rich precipitate phase formed,hindering the ingress of the corrosive medium into the ***,this significantly bolstered the corrosion resistance of the sintered NdFeB *** phase formation,magnetic properties and corrosion resistance of In-doped NdFeB magnets are detailed in this work,which provides new prospects for the preparation of high-performance sintered NdFeB magnets.

关键词： In-doping NdFeB magnets magnetic properties corrosion resistance

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高丰度稀土永磁材料的研究进展与展望

中国稀土学报 2023年第1期41卷 79-90页

作者：闫阿儒贾智曹帅丁广飞郭帅陈仁杰中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 中国科学院大学北京100871

稀土永磁材料的大量使用导致低丰度、高成本稀土元素Pr,Nd,Dy,Tb等过度消耗,而高丰度稀土元素La,Ce,Y未得到充分利用,导致稀土元素利用的严重失衡,不利于中国稀土资源利用的健康持续发展。出于国家战略安全和原材料成本角度考虑,低成本... 详细信息

稀土永磁材料的大量使用导致低丰度、高成本稀土元素Pr,Nd,Dy,Tb等过度消耗,而高丰度稀土元素La,Ce,Y未得到充分利用,导致稀土元素利用的严重失衡,不利于中国稀土资源利用的健康持续发展。出于国家战略安全和原材料成本角度考虑,低成本、高性能的高丰度稀土永磁材料的研究与开发势在必行。本文对高丰度稀土永磁材料的研究现状进行归纳总结,分别介绍了富Ce磁体、富La,Ce磁体及富Y磁体的微观结构特征及其性能调控技术,并对高丰度稀土永磁材料的开发进行了讨论和展望。

关键词：稀土永磁材料高丰度稀土微观结构磁性能

热渗温度对表面Al合金化Nd-Fe-B烧结磁体的性能及结构的影响

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功能材料 2022年第8期53卷 8208-8213页

作者：刘娜剧锦云陈仁杰闫阿儒刘翔昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 中国科学院稀土永磁材料联合创新中心浙江宁波315201

采用表面热渗Al工艺,实现了对Nd-Fe-B烧结磁体的表面保护和优化高温磁性能。通过在Nd-Fe-B烧结磁体表面热渗Al,在磁体表面形成了与基体冶金结合的致密的Al合金层。在Al合金层的保护下,表面热渗Al磁体的耐腐蚀性能得到了明显改善且磁性... 详细信息

采用表面热渗Al工艺,实现了对Nd-Fe-B烧结磁体的表面保护和优化高温磁性能。通过在Nd-Fe-B烧结磁体表面热渗Al,在磁体表面形成了与基体冶金结合的致密的Al合金层。在Al合金层的保护下,表面热渗Al磁体的耐腐蚀性能得到了明显改善且磁性能保持良好。在高压加速老化测试168 h后,Al-700磁体的单位表面积增重量(3.40 mg·cm^(-2))远低于基体(14.28 mg·cm^(-2))。利用电化学工作站测试了表面热渗Al磁体的极化曲线,其腐蚀电流密度值较基体明显降低。显微组织分析表明,Al合金化层的厚度随热渗温度的增加而增加。在700℃的热渗温度下,晶界内形成了均匀连续的富Al相,从而获得了较优异的综合性能。根据XRD相分析,热渗过程中,随着温度的升高,Al、Fe和Nd原子在合金层中相互扩散越剧烈,磁体表面相继形成Al-Fe相和Nd-(Al,Fe)相。该研究为提高Nd-Fe-B烧结磁体的耐蚀性能和性价比提供了新的思路。

关键词：热渗 Nd-Fe-B烧结磁体磁性能耐腐蚀性能

晶界扩散磁体性能及热场环境下磁畴演变规律的研究

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中国稀土学报 2023年第4期41卷 736-741,I0003页

作者：王春国丁勇孙颖莉刘雷沈鑫腾董创辉赵江涛王朝中闫阿儒中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201

采用Tb4O7作为扩散源对N50磁体进行晶界扩散处理,平行于取向的面扩散后磁体的H_(cj)增加了8.83 kOe,达到22.74 kOe,垂直于取向的面扩散后磁体的H_(cj)增加了8.86 kOe,达到22.77 kOe。通过对磁体的不同位置的H_(cj)进行分析,在距表层500~... 详细信息

采用Tb4O7作为扩散源对N50磁体进行晶界扩散处理,平行于取向的面扩散后磁体的H_(cj)增加了8.83 kOe,达到22.74 kOe,垂直于取向的面扩散后磁体的H_(cj)增加了8.86 kOe,达到22.77 kOe。通过对磁体的不同位置的H_(cj)进行分析,在距表层500~750μm处获得最大H_(cj)为26.77kOe。对磁体的Tb,Nd和O元素的分布进行分析,发现在表层有较高的O富集,进一步分析发现磁体中的O含量对磁体的微观结构,磁体性能和热稳定性产生了影响,得出控制磁体的O含量是取得晶界扩散良好效果的关键因素。

关键词：晶界扩散 NdFeB Tb_(4)O_(7) 磁畴

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高丰度钇在永磁材料中的应用研究

中国稀土学报 2021年第3期39卷 425-435页

作者：闫阿儒丁广飞郭帅郑波陈仁杰中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201

促进高丰度元素在稀土永磁材料中的应用是推动中国稀土资源平衡利用的重要举措,目前针对高丰度La, Ce磁体的研究已经取得一定的进展,而高丰度Y元素在永磁材料中的研究相对不足。获得稳定的物相结构和理想的微观组织结构是发展低成本高... 详细信息

促进高丰度元素在稀土永磁材料中的应用是推动中国稀土资源平衡利用的重要举措,目前针对高丰度La, Ce磁体的研究已经取得一定的进展,而高丰度Y元素在永磁材料中的研究相对不足。获得稳定的物相结构和理想的微观组织结构是发展低成本高性能稀土永磁材料的关键。本课题组的研究表明:通过小原子半径的Y元素取代,能够稳定形成主相的四方结构,同时避免晶界杂相的生产;Y元素较强的主相形成能力能够促进Y取代磁体中天然的核壳组织结构的形成,进一步通过Y/Ce的共同取代,能够实现对高丰度元素在磁体内分布行为的调控;通过设计富稀土含镓的合金成分,在15%Y(原子分数)取代Nd的条件下获得1.72 T的室温矫顽力,同时磁体具有较好的矫顽力热稳定性,与商业的含Dy磁体相当。

关键词：高丰度Y 永磁材料微观结构磁性能

W对烧结NdFeB磁体的显微组织和磁性能的影响

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功能材料 1997年第3期28卷 258-260页

作者：赵国仙宋晓平陈钟敏闫阿儒王笑天中国石油天然气总公司管材所西安交通大学

主要研究了在烧结ＮｄＦｅＢ磁体的晶界添加Ｗ对显微组织和磁性能的影响。实验结果表明，随Ｗ添加量的增大，晶粒逐渐细化，剩磁稍有下降，而矫顽力逐渐升高。在含Ｗ为１％ｗｔ时，矫顽力达到峰值。扫描电镜的观察显示，加Ｗ磁体中在晶... 详细信息

主要研究了在烧结ＮｄＦｅＢ磁体的晶界添加Ｗ对显微组织和磁性能的影响。实验结果表明，随Ｗ添加量的增大，晶粒逐渐细化，剩磁稍有下降，而矫顽力逐渐升高。在含Ｗ为１％ｗｔ时，矫顽力达到峰值。扫描电镜的观察显示，加Ｗ磁体中在晶界区生成许多杆状相。能谱和Ｘ射线衍射分析均表明此相为ＷＦｅＢ化合物。

关键词： NdFeB 永磁体显微组织钨磁体烧结磁性能

2:17型钐钴永磁材料方形度和矫顽力研究现况

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稀土 2022年第6期43卷 96-109页

作者：董创辉刘雷袁建辉王凤青周波王朝中孙颖莉丁勇闫阿儒中国科学院宁波材料技术与工程研究所稀土永磁材料联合创新中心宁波315201 上海工程技术大学材料科学与工程学院上海201620 中国科学院大学北京100049

2∶17型钐钴永磁材料在航空航天、仪器仪表、混合动力汽车等领域具有重要应用。随着磁性器件的小型化,迫切需求更高磁能积的钐钴永磁材料,如何提升磁体退磁曲线方形度和矫顽力成为目前的研究热点之一。本文着重讨论了Sm、Fe、Cu、Zr元... 详细信息

2∶17型钐钴永磁材料在航空航天、仪器仪表、混合动力汽车等领域具有重要应用。随着磁性器件的小型化,迫切需求更高磁能积的钐钴永磁材料,如何提升磁体退磁曲线方形度和矫顽力成为目前的研究热点之一。本文着重讨论了Sm、Fe、Cu、Zr元素含量及热处理工艺对磁体胞状组织结构的影响规律,以及对退磁曲线方形度和矫顽力的作用机制。进而从晶界过渡区域和晶粒内部的胞状组织结构优化出发,简述了中间热处理、双合金、铸锭均匀化热处理、预时效、多级时效、微波时效和压力时效等方形度和矫顽力优化技术的研究新进展。最后,对高磁能积磁体制备所面临的主要问题进行了展望。

关键词：钐钴永磁材料方形度矫顽力胞状组织

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低失重烧结钕铁硼磁体的研究进展

稀有金属 2010年第1期34卷 145-150页

作者：丁勇陈仁杰闫阿儒李东中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省磁性材料及其应用技术重点实验室浙江宁波315201

烧结钕铁硼永磁材料被发明以来,以其优越的磁性能得到了广泛的应用,目前成为永磁产业的支柱。但是其耐腐蚀性能差,大大限制了其使用范围。因此,近20多年来如何改善其抗腐蚀性能成为烧结钕铁硼材料生产和使用的重要问题。总结了烧结钕铁... 详细信息

烧结钕铁硼永磁材料被发明以来,以其优越的磁性能得到了广泛的应用,目前成为永磁产业的支柱。但是其耐腐蚀性能差,大大限制了其使用范围。因此,近20多年来如何改善其抗腐蚀性能成为烧结钕铁硼材料生产和使用的重要问题。总结了烧结钕铁硼腐蚀失重的机制,制备低失重烧结钕铁硼的方法和工艺,对如何提高烧结钕铁硼磁体的耐腐蚀性,降低腐蚀失重进行了综述。从磁体成分设计和微观结构方面总结了几条提高烧结钕铁硼磁体耐蚀性的原则,其关键是对晶界相的成分和微观结构进行合理的控制。

关键词：烧结钕铁硼耐蚀性低失重

晶界重构和再生主相壳层对(NdLaCeY)-Fe-B磁体磁性能的影响

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