圖1. 熱變形前后磁體的X射線(xiàn)衍射圖譜

圖2. 熱變形磁體的掃描電子顯微鏡照片

當(dāng)前使用的稀土永磁體其制備方法主要有粘接、燒結(jié)和熱變形三種。粘接磁體的能量密度較低，燒結(jié)磁體雖然性能優(yōu)異，但制備工藝相對(duì)比較復(fù)雜。相比之下，熱變形磁體具有能量密度高、抗腐蝕性能好、工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。因此，熱變形磁體的研究進(jìn)展一直受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的高度關(guān)注。

目前，國(guó)內(nèi)制備的熱變形磁體的磁性能與國(guó)際上相比仍存在較大差距，這一差距首先體現(xiàn)在矯頑力和磁能積兩個(gè)方面。而且對(duì)于熱變形磁體而言，磁能積的提高通常會(huì)顯著降低材料的矯頑力，這兩個(gè)性能指標(biāo)猶如魚(yú)和熊掌一樣不可兼得。這成為近幾年來(lái)制約熱變形磁體發(fā)展的主要因素之一。

為了提高熱變形磁體的磁性能，磁材事業(yè)部永磁團(tuán)隊(duì)熱壓小組群策群力，提出了多項(xiàng)措施方案，并積極開(kāi)展嘗試。目前他們已經(jīng)成功制備了磁能積為47.3 MGOe、矯頑力達(dá)16.17 kOe的高性能熱變形磁體以及矯頑力達(dá)22.7 kOe、磁能積為37.8 MGOe的高矯頑力熱變形磁體。

圖1給出了熱變形磁體變形前后的的X射線(xiàn)衍射圖譜。從中我們可以清楚地看出，熱變形之后，磁體的(004)、(006)和(008)三組同族晶面以及(105)晶面的強(qiáng)度大大增強(qiáng)，說(shuō)明在熱變形過(guò)程中這些晶面發(fā)生了明顯的擇優(yōu)取向生長(zhǎng)。圖2給出了熱壓磁體軸向斷面的掃描電子顯微鏡(SEM)照片�？梢钥闯�，熱變形后磁體中存在大量規(guī)則排列的片狀Nd-Fe-B納米晶，其厚度約為80nm。這些納米晶的片層面對(duì)應(yīng)XRD圖譜中衍射峰強(qiáng)度加強(qiáng)的晶面，即Nd-Fe-B晶粒中發(fā)生擇優(yōu)取向生長(zhǎng)的晶面。由于工藝優(yōu)化后磁體內(nèi)片狀晶的變形程度增大，取向更加一致，從而導(dǎo)致磁體的性能得到了大幅度提升。

該研究的部分結(jié)果已發(fā)表在Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Journal of Applied Physics等期刊上，當(dāng)前最新工作進(jìn)展的2篇論文也被第56屆國(guó)際磁學(xué)與磁性材料大會(huì)接收。