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钕铁硼永磁材料自80年代问世以来,以优异的磁性能被广泛应用于汽车、风电、航空航天、军工等各个领域,近年来在风力发电、新能源汽车等方面的需求量不断增加,这对钕铁硼永磁材料的矫顽力和温度稳定性提出了更高的要求。

机加工后磁体表面的损伤会导致磁性能的弱化,特别是对小尺寸样品而言,矫顽力降低很显著,采用晶界扩散技术可以修复并增加磁体表面磁性能。目前,晶界扩散技术已受到广泛关注,其制备工艺主要有蒸镀扩散、磁控溅射、表面涂覆等。
蒸镀扩散
在钕铁硼磁体表面蒸镀Dy/Tb工艺是将重稀土元素或其化合物和原始待处理样品放在蒸渡炉内,利用高温加热使重稀土元素高温蒸发,并在外来稀有气体的诱导下沉积在原始磁体表面并沿着晶界向磁体内部扩散。
采用蒸镀扩散方法是可以在高温加热的状态下,Dy蒸镀源的升华、在钕铁硼表面沉积以及在磁体内的扩散过程同时进行,使用蒸镀扩散法的优点是使重稀土元素扩散的更加充分,减少重稀土元素的使用量,降低成本,从而成功制备出高矫顽力低稀土含量的钕铁硼磁体。
磁控溅射法
有研究试验表明N35烧结态与回火态磁体经溅射渗Dy处理后,在剩磁仅降低0.009T和0.03T的情况下,矫顽力大幅度提高,分别提高了708.44kA/m和665.46kA/m,增幅分别高达73.5%和64.8%,且渗Dy处理后磁体的Dy元素平均质量分数增加都不超过0.4%。渗Dy处理后的磁体,Dy呈连续带状富集在富Nd相处,使得富Nd相变得更加连续光滑,富Nd相组织形貌的改善是矫顽力提升的原因之一。形成的(Nd,Dy)2Fe14B外延层具有较大的磁晶各向异性场,晶粒外延层的硬化,可以较好地抑制反向畴形核,也是矫顽力提升的主要原因。

表面涂覆法
表面涂覆法是指将稀土化合物直接涂覆在原始磁体样品表面,经干燥处理后在稀有气体氛围下进行高温热处理扩散。使用此方法可以显著提高磁体的矫顽力,优点是工艺简单方便,缺点是容易导致涂覆不均匀,扩散不充分。
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