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西安交通大学科研团队在高性能稀土永磁材料领域取得进展

放大字体 缩小字体 发布日期:2024-06-17 浏览次数:139

近日,记者从西安交通大学获悉,该校前沿科学技术研究院马天宇教授团队长期从事稀土永磁材料基础研究和技术开发,近期在轻稀土永磁材料领域取得了重要进展,相关成果发表在金属材料领域刊物《材料学报》上。


稀土永磁材料能向外界提供强磁场,在交通、能源、信息等领域应用广泛。研发具有自主知识产权、符合我国稀土资源特色的高性能稀土永磁材料及制备技术,对推动我国稀土永磁产业发展和稀土资源高效利用意义重大。


Sm2Co17型轻稀土永磁材料是高温磁性最强的永磁材料,也是使用温度超过300℃的新一代轨道交通和电动飞机等永磁驱动系统的首选。历经40多年发展,该类材料的剩磁(充磁后向外界提供的磁感应强度)已接近理论值,但是其矫顽力和膝点磁场(反映抗退磁能力的指标,值越大抗退磁能力越强)却远低于理论值。


马天宇教授团队在前期深入研究该类材料显微组织演变和反磁化机制的过程中,发现一种由结构缺陷聚集所形成的2:17R′新相,该新相对磁性能有害,是导致矫顽力和膝点磁场低于理论值的重要原因。


最近,马天宇教授团队发展了一种提高2:17型钐钴永磁材料矫顽力和膝点磁场的新方法。与传统的等温时效和慢冷处理工艺不同,马天宇教授团队在等温时效处理之前引入了额外的快速升降温(RTP)预处理,通过增多点缺陷和同时保持高密度线缺陷(位错),有效提高了对矫顽力起关键作用的1:5H析出相的形核率,同时加快了等温时效过程中结构缺陷的分解速度。


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采用传统工艺和引入快速升降温预处理制备磁体的热处理流程和磁性能。受访者供图


对比结果显示,在后续的全程热处理之后,1:5H析出相显著增多,同时2:17R′明显减少,从而使矫顽力(Hcj)提高近20%、膝点磁场(Hk)提高30%以上,磁体综合磁性能超过成分相近的商业磁体。

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