选区晶界扩散钕铁硼磁体

Tb利用率最高3.8倍

该方法通过调控扩散路径优化了重稀土分布，在不牺牲磁性能的前提下大幅降低用量。

Zhang, Xuhang · Liu, Xiangyi · Jie, Jiang · 何家毅 · Yu, Hongya · 邱万奇 · 刘仲武

Journal of Materials Science and Technology 2025

具体参数

Tb利用率

{'zh': '405.5', 'en': '405.5'} kA m⁻¹/wt.%

技术优势

Tb用量减少3/4

SA-ab扩散将Tb利用率提升至405.5 kA m⁻¹/wt.%，达到传统c-plane扩散的2.9倍、SA-c扩散的3.8倍，用更少的重稀土实现同样矫顽力。

矫顽力不牺牲

虽然只在边角区域扩散，但SA-ab扩散的矫顽力提升与传统大面积扩散相当，因为反磁化畴正是从边角优先形核。

扩散无各向异性

c-plane和a-plane扩散得到相近的磁性能，表明Tb-Cu扩散不沿易磁化轴或难磁化轴表现出明显差异，工艺窗口更宽。

应用场景

• 高性能永磁电机：减少重稀土用量而不牺牲矫顽力，降低电机磁材成本并简化热管理。
• 无人机动力系统：轻量化磁材允许更高功重比，延长无人机续航或提升载荷。
• 机器人伺服电机：紧凑尺寸下维持高矫顽力，适合关节电机高动态响应需求。
• 电动飞行器驱动：降低对重稀土的依赖，缓解资源焦虑并助力航空电机量产。
• 高功率密度储能：高矫顽力抗退磁，支持高速飞轮储能电机，提升能量回收效率。