高丰度稀土双扩散磁体

低成本高矫顽力

通过两步晶界扩散工艺，在高丰度稀土磁体中构建连续顺磁晶界相，打破晶粒间磁交换耦合，显著提升矫顽力。

Liao, Xuefeng · Zeng, W. W. · 赵利忠 · 周晴 · 何家毅 · 李卫 · Liu, Xiangyi · Yu, Hongya · 刘孝莲 · Haoyang, Jia · Grenèche, J. M. · Zhang, Xuefeng · 刘仲武

Journal of Materials Science and Technology 2023

具体参数

最大磁能积

{'zh': '72.4', 'en': '72.4'} kJ/m³

技术优势

打通扩散通道

先掺Nd-Cu形成富稀土晶界层，作为后续扩散的快速通道，解决了铈基磁体因缺乏连续晶界相导致的扩散效率低下问题。

矫顽力显著提高

连续顺磁晶界相打断磁交换耦合，使矫顽力从常规水平大幅提升至 0.63 T，达到高丰度稀土磁体中鲜有的高性能。

保持高剩磁

两步扩散在提升矫顽力的同时未牺牲剩磁，仍获得 0.68 T 的 μ₀Mr，保证磁体对外输出强磁场。

低成本高性能

以 (Ce,La,Y) 部分替代昂贵的 Nd/Pr，结合两步扩散工艺，实现与部分 Nd-Fe-B 磁体相当的最大磁能积 72.4 kJ/m³，降低材料成本。

应用场景

• 永磁电机：以低成本高性能磁体替代Nd-Fe-B，降低电机材料成本。
• 低成本永磁体：利用高丰度稀土制备各向异性磁体，减少对关键稀土的依赖。
• 磁传感器：提供稳定偏置磁场，以其高矫顽力抵抗退磁，保证传感器长期可靠。
• 磁性执行器：以足够磁能积驱动动作，同时降低致动器成本。