双壳层晶界扩散磁体
矫顽力大幅提升
Pr60Tb10Cu30扩散源在含Ce磁体中形成富(Pr,Tb)壳层,同时提高矫顽力与方形度,并抑制表面晶粒粗化的不利影响。
Ruipeng, Qian · Han, Hechang · 陈夫刚 · 孙慧 · 赵勇 · Peilei, Zhang · Zhao, Wenqiang
Intermetallics 2023
参数信息
- 矫顽力增量(Ce0)
- 899 kA/m
- 矫顽力增量(Ce5)
- 646 kA/m
- 矫顽力增量(Ce10)
- 452 kA/m
- 矫顽力增量(Ce15)
- 397 kA/m
- 剩磁增量(Ce0)
- -0.06 T
- 剩磁增量(Ce5)
- 0 T
- 剩磁增量(Ce10)
- 0.01 T
- 剩磁增量(Ce15)
- 0.05 T
技术优势
矫顽力大幅提升
扩散源中的Pr和Tb在2:14:1晶粒周围形成壳层,分别贡献于矫顽力提升和剩磁改善。
方形度改善
Ce10和Ce15磁体的退磁曲线方形度在GBDP后提高,源于壳层均匀分布和表面粗化不利影响的消除。
抑制表面粗化
表面粗晶中Tb的富集消除了晶粒粗化对矫顽力和方形度的不利影响。
低重稀土用量
扩散源仅含10 at.% Tb,却能在无Ce磁体中实现899 kA/m的矫顽力增量,降低对稀缺重稀土的依赖。
应用场景
- 无重稀土永磁体:以低Tb扩散源在含Ce磁体中获得高矫顽力,减少或替代重稀土Dy/Tb。
- 电机磁体:提升矫顽力与方形度,满足电机在高温和高转速下的退磁耐受要求。
- 高温永磁材料:壳层结构提高磁体在高温下的矫顽力保持能力,适用于高温服役环境。
- 磁性器件:避免表面晶粒粗化损害磁性能,适合对磁体表面质量要求高的器件。