高矫顽力钕铁硼磁体在电动汽车和风能体系的无刷电机和同步发电机中需求量很大。重稀土元素如Tb和Dy常用于进步Nd2Fe14B型主相的各向异性场,以取得高矫顽力。但是重稀土元素的高价格显着地增加了磁体产品的总本钱。在这个布景下,晶界分散工艺已得到了广泛的使用并敏捷完成了产业化。经过晶界分散,重稀土元素Tb和Dy沿晶界渗透到磁体中,要点强化Nd2Fe14B型主相的外表。因而,其重稀土用量小,具有非常显着的本钱优势。
近年来的多项研讨标明,多组元稀土合金分散剂具有宽广的工业使用远景。但是三价稀土元素简单氧化,这在某种程度上预示着它们在贮存、运送和使用进程中会产生氧化。由于稀土氧化物的分散功率很低,这种不行忽视的氧化会阻止稀土元素的晶界分散,不利于矫顽力的进步。因而,进步这些合金分散剂的化学稳定性具有极端重大意义,但是人们对这样的一个问题的重视却很少。此外,分散磁体的化学稳定性也非常很重要,特别是使用于海上风力发电机中的磁体。研讨团队之前的作业标明,增加分散剂成分对分散磁体耐蚀性的影响与分散源的组成严密相关。因而,在开发更有用的分散剂的一起,还需要统筹进步分散磁体的矫顽力和耐蚀性。
由于Al和Ni这两种元素能够与三价稀土元素构成低熔点共晶合金,并且在空气中有显着的钝化效果。本研讨经过Al和Ni元素的增加来优化多组元Pr-Tb-Cu合金分散剂。依据成果得出,Al和Ni均能下降Pr-Tb-Cu合金的熔点,进一步提高分散功率。并且,Al和Ni的增加不只进步了分散剂的抗氧化性,对磁体的耐蚀性也有活跃的影响。该研讨用洛伦兹透射电镜、开尔文力显微镜多种微观结构表征办法具体地阐明晰改进矫顽力和化学稳定性的机理,为开发高效、耐久的分散剂供给了一种新思路。
本研讨由华南理工大学刘仲武教授团队、杭州电子科技大学张雪峰教授团队、中国科学院深圳技能研讨院孙蓉研讨员团队协作,以“Boosting efficiency and oxidation resistance of Pr-Tb-Cu diffusion source for Nd-Fe-B magnets by synergistic modification of Al or Ni”为题在《Corrosion Science》期刊上宣布。其间何家毅博士与在读博士生曾超超为一起榜首作者,赵利忠研讨员为通讯作者。此外,曹佳丽、刘孝莲副研讨员、在读博士生贾镐阳,孙蓉研讨员、张雪峰教授和刘仲武教授都对该研讨供给了重要支撑。