一种低成本高性能多主相稀土永磁材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114678182B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202210393709.7

    申请日:2022-04-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种低成本高性能多主相稀土永磁材料及其制备方法,基于多主相合金技术和晶界重构技术制备多主相烧结磁体,通过降低主相合金中B元素的含量,增加Ga、Cu、Al等至少一种金属元素的含量,此外主相合金成分中稀土元素含量较低,提供了低稀土量、低成本的特征主相合金;创新设计晶界重构辅合金成分,在烧结和热处理的过程中显著提高了磁体中晶界相的质量分数,优化晶界相的分布及形态,形成连续非铁磁性晶界相,更有效地隔绝相邻主相晶粒之间的短程磁交换作用;同时构造了多主相磁体不均匀的重稀土多核壳结构,减少重稀土元素在晶界区域的富集,从而高效利用重稀土元素,大幅提高磁体的矫顽力,提高磁体的综合磁性能。

    一种高性能SmFe基永磁薄膜材料的高通量制备方法

    公开(公告)号:CN115491644B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202210925713.3

    申请日:2022-08-03

    Abstract: 本发明公开一种高性能SmFe基永磁薄膜材料的高通量制备方法。其中薄膜材料包括衬底和衬底上生长的SmFe基稀土永磁薄膜。其中主要制备步骤包括:1)对衬底进行表面处理后,沉积一定厚度的(SmaRE1‑a)2Fe17合金薄膜;2)对合金薄膜进行N离子注入,获得N含量在不同区域连续变化的梯度薄膜;3)将梯度薄膜进行真空热处理,获得(SmaRE1‑a)2Fe17Nx薄膜;4)测试薄膜不同区域的成分及磁性能。采用离子注入机对SmFe基稀土合金薄膜进行N离子注入,克服了传统方法中氮化效率低、氮化程度难以控制的难题;经过真空热处理可高通量制备(SmaRE1‑a)2Fe17Nx梯度薄膜;结合高通量测试表征,可快速确定薄膜的最佳N含量,大幅节约实验成本;最终可获得性能可控、一致性高的SmFe基永磁薄膜材料。

    一种具有复合硬磁壳层结构的高性能稀土永磁材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114664507A

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202210392117.3

    申请日:2022-04-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种具有复合硬磁壳层结构的高性能稀土永磁材料及其制备方法,基于多主相合金技术和晶界扩散技术,先制备多主相烧结磁体,主相晶粒形成富重稀土硬磁壳层;然后在多主相磁体表面磁控溅射沉积重稀土合金薄膜,经晶界扩散及低温回火热处理,主相晶粒表面形成重稀土含量更高的新硬磁壳层。本发明主相晶粒具有多层富重稀土硬磁壳层,有效提高反磁化畴形核场,大幅提高矫顽力;有效降低重稀土元素磁稀释效应,保持高剩磁;具有连续富稀土晶界相,有效隔绝相邻晶粒短程磁交换作用,进一步提高矫顽力。本发明提供了一种高效利用重稀土元素的方法,制备兼具高矫顽力和高磁能积的稀土永磁材料,满足高温稀土永磁电机等新兴产业的迫切应用需求。

    一种钕铁硼稀土永磁材料的高通量晶界扩散方法

    公开(公告)号:CN115346788A

    公开(公告)日:2022-11-15

    申请号:CN202210932285.7

    申请日:2022-08-04

    Abstract: 本发明公开一种钕铁硼稀土永磁材料的高通量晶界扩散方法,其主要步骤包括:1)对钕铁硼磁体和扩散源进行表面处理,然后将钕铁硼磁体和扩散源以交错层垛的方式放入放电等离子装置中进行放电等离子低温压制烧结,使磁体和扩散源紧密结合;2)将试样密封于真空石英玻璃管中,采用高频感应加热对试样进行扩散热处理,一次制备出扩散温度连续变化的晶界扩散磁体;3)将扩散后的磁体置于真空退火炉中,进行低温退火处理;4)高通量测试磁体不同温度段扩散区域的成分分布、微结构和磁性能。本发明提供了一种低成本、高效、快捷的高通量晶界扩散方法,大大缩短了实验周期,实现了不同成分钕铁硼磁体晶界扩散工艺的高效设计。

    一种高性能SmFe基永磁薄膜材料的高通量制备方法

    公开(公告)号:CN115491644A

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202210925713.3

    申请日:2022-08-03

    Abstract: 本发明公开一种高性能SmFe基永磁薄膜材料的高通量制备方法。其中薄膜材料包括衬底和衬底上生长的SmFe基稀土永磁薄膜。其中主要制备步骤包括:1)对衬底进行表面处理后,沉积一定厚度的(SmaRE1‑a)2Fe17合金薄膜;2)对合金薄膜进行N离子注入,获得N含量在不同区域连续变化的梯度薄膜;3)将梯度薄膜进行真空热处理,获得(SmaRE1‑a)2Fe17Nx薄膜;4)测试薄膜不同区域的成分及磁性能。采用离子注入机对SmFe基稀土合金薄膜进行N离子注入,克服了传统方法中氮化效率低、氮化程度难以控制的难题;经过真空热处理可高通量制备(SmaRE1‑a)2Fe17Nx梯度薄膜;结合高通量测试表征,可快速确定薄膜的最佳N含量,大幅节约实验成本;最终可获得性能可控、一致性高的SmFe基永磁薄膜材料。

    一种低成本高性能多主相稀土永磁材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114678182A

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202210393709.7

    申请日:2022-04-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种低成本高性能多主相稀土永磁材料及其制备方法,基于多主相合金技术和晶界重构技术制备多主相烧结磁体,通过降低主相合金中B元素的含量,增加Ga、Cu、Al等至少一种金属元素的含量,此外主相合金成分中稀土元素含量较低,提供了低稀土量、低成本的特征主相合金;创新设计晶界重构辅合金成分,在烧结和热处理的过程中显著提高了磁体中晶界相的质量分数,优化晶界相的分布及形态,形成连续非铁磁性晶界相,更有效地隔绝相邻主相晶粒之间的短程磁交换作用;同时构造了多主相磁体不均匀的重稀土多核壳结构,减少重稀土元素在晶界区域的富集,从而高效利用重稀土元素,大幅提高磁体的矫顽力,提高磁体的综合磁性能。

    一种具有复合硬磁壳层结构的高性能稀土永磁材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114664507B

    公开(公告)日:2024-11-01

    申请号:CN202210392117.3

    申请日:2022-04-14

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种具有复合硬磁壳层结构的高性能稀土永磁材料及其制备方法,基于多主相合金技术和晶界扩散技术,先制备多主相烧结磁体,主相晶粒形成富重稀土硬磁壳层;然后在多主相磁体表面磁控溅射沉积重稀土合金薄膜,经晶界扩散及低温回火热处理,主相晶粒表面形成重稀土含量更高的新硬磁壳层。本发明主相晶粒具有多层富重稀土硬磁壳层,有效提高反磁化畴形核场,大幅提高矫顽力;有效降低重稀土元素磁稀释效应,保持高剩磁;具有连续富稀土晶界相,有效隔绝相邻晶粒短程磁交换作用,进一步提高矫顽力。本发明提供了一种高效利用重稀土元素的方法,制备兼具高矫顽力和高磁能积的稀土永磁材料,满足高温稀土永磁电机等新兴产业的迫切应用需求。

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