富La/Ce/Y多主相高丰度稀土永磁材料研究进展概览

长期以来,钕铁硼永磁材料的发展高度依赖于Nd/Pr/Dy/Tb等昂贵紧缺的稀土资源,而高丰度稀土La/Ce/Y大量积压,导致我国稀土资源利用很不平衡。发展新型富La/Ce/Y高丰度稀土永磁材料,实现La/Ce/Y在钕铁硼中的批量应用,已成为近年来永磁材料领域的研究热点。概述了新型富La/Ce/Y多主相高丰度稀土永磁材料的研究进展,通过设计富Nd/Pr和富La/Ce/Y主相合金,制备多主相高丰度稀土永磁材料,实现稀土元素在主相晶粒内部和晶粒间的不均匀分布,同时提高了富La/Ce/Y磁体的磁性能以及抗腐蚀性能,以满足商业应用需求。

新型富La/Ce多主相稀土永磁材料研究

钕铁硼是目前磁性最强、应用最广、消耗稀土最多的永磁材料。钕铁硼的多年快速增长,导致我国稀土资源利用极不平衡,其高度依赖的Nd、Pr、Dy、Tb等昂贵稀土资源日益紧缺,而La、Ce等廉价的高丰度稀土则大量积压。扩大高丰度的La、Ce在钕铁硼中的应用,发展低成本高性能磁体,已成为稀土永磁材料的重要研究方向。然而,La/Ce均匀取代Pr/Nd,会降低RE2Fe14B四方相的內禀磁性能,导致强烈的磁稀释效应。通过设计富Nd和富La-Ce两类主相合金,制备多主相RE-Fe-B磁体,即La/Ce在主相晶粒内部和晶粒间的分布是不均匀的。这种化学不均匀性导致单个晶粒内部强烈的短程交换作用,以及晶粒间的长程静磁耦合,保障了富La/Ce磁体的磁性能。同时富La/Ce多主相磁体的抗腐蚀性能和力学性能也满足了商业化应用的要求。