中国粉体网讯稀土永磁材料作为现代工业的“维生素”,在节能家电、新能源汽车、风力发电等领域不可或缺。我国稀土资源丰富,但高端永磁材料制备技术曾长期受制于人、/span>
在科技“突围”工程推动下,东北大学裴文利教授团队在稀土永磁制备新工艺上取得重大突破,Ce/La高丰度稀土的应用难题得到有效解决,为稀土资源高值化利用提供了新方案、/span>
稀土永磁材料的重要?/span>
稀土永磁材料是当前已知综合性能最高的永磁材料,比上世纪使用的磁钢磁性能高出100多倍,比铁氧体、铝镍钴性能优越得多、/span>
钕铁硼作为第三代稀土永磁材料,磁能积高辽/span>27-50MGOe,被誉为“永磁王” 这类材料已成为电子技术通讯、新能源汽车、风力发电、节能家电等领域不可或缺的核心材料、/span>
随着全球绿色能源转型加速,高端稀土永磁材料需求持续增长。然而,传统制备工艺存在能耗高、效率低、重稀土依赖性强等问题,制约产业可持续发展、/span>
传统工艺的挑战与技术突砳/span>
在辐向取向稀土永磁管研究中,全球技术角逐激烈。日本采用两步热等静压方法制备各向异性永磁管,通过高温高压使粉末烧结致密化,但工艺复杂且对我国实施技术封锁、/span>
传统热压辐向取向永磁环的制备面临诸多限制:由于压机空间和液压机行程制约,磁环长度难以超过35mm;流变流程短导致组织性能不均匀;生产效率低下,无法实现规模化生产、/span>
内蒙古科技“突围”工程专项团队通过热压近终成形工艺突破,实现磁管“一次成型”,减少切削加工?0%以上,大幅降低稀土原料损耗。新工艺流程缩短50%,设备能耗降?5%,单件制造成本下?5%以上、/span>
裴文利教授团队的研究突破
裴文利教授团队长期致力于高性能稀土永磁材料研究,在热扩渗技术方面取得重要进展、/span>
热扩渗技术是一种通过重稀土元素(妁/span>Dy)的晶界扩散来显著提升永磁体矫顽力的先进工艺,其核心在于利用DyF?等扩散源涂覆磁体表面,在高温(如880℃)下使Dy元素沿晶界渗入,形成富Dy壳层结构,从而优化晶界富稀土相分布,削弱主相晶粒间的反铁磁耦合,抑制反磁化畴形核、/span>
团队发现Ce/La含量对磁体热扩渗效果有重要影响,随着Ce/La含量增加,热扩渗效果变差。研究表明,在最佳热扩渗工艺下,20%Ce/La含量磁体矫顽力可增加6 kOe以上。团队通过理论计算Dy元素扩散系数,揭示随着Ce、La含量的增加,热扩渗效果变差的机制、/span>
髗/span>Ce/La含量会导致磁体氧含量增加,使晶界中含有更多氧化物,热扩渗过程中缺少富稀土相的配合,导致Dy元素扩散路径受阻,富Dy壳层分布较差、/span>
团队还开发了湿化学法和爆炸成型技术制备稀土永磁材料的新工艺。湿化学法通过液相合成实现材料成分的分子级控制,为制备高性能磁体提供了新途径、/span>
技术应用与市场前景
稀土永磁新材料在多个领域具有广泛应用前景。市场分析显示,稀土永磁材料在消费电子、电力机械、医疗器械、高端玩具、包装、五金以及航空航天等领域具有广阔应用前景、/span>随着项目生产线不断完善,新技术有望在未来几年内实现规模化生产,为中国稀土产业开辟新增长空间、/span>
未来,随着热扩渗技术的进一步优化和湿化学法的成熟,高性能与低成本兼得的稀土永磁材料将成为可能、/span>包头市稀土产业产值已?/span>2024年达?030.5亿元,成为国内首个突破千亿元的地区,这一技术突破将进一步推动区域经济向创新驱动跃迁、/span>
2025平/span>12朇/span>3日,中国粉体网将?/span>浙江·宁波举办‛/span>2025高端钕铁硼永磁材料制备与应用技术大伙/span>”。届时,我们邀请到东北大学裴文利教掇/span>出席本次大会并作题为〉/span>稀土永磁制备新工艺开发及进展》的报告+/span>裴文利教掇/span>将为您介绍东北大学在稀土永磁材料制备中的创新技术、/span>

个人简介:
裴文利,东北大学材料科学与工程学院教掇/span>/博士生导师,辽宁省应用磁学会副秘书长,日本国立秋田大学客座教授,英国皇家化学学会(RSC) Advances Reviewer Panel Member。长期从事高性能稀土永磁材料、稀土功能材料、低维磁性纳米材料和磁性器件设计等领域的基础和应用研究。在Adv. Mater.,Acta Mater.、J. Mater. Sci. Technol.等刊物发表SCI收录论文130多篇。取得国家发明专利授?2项(稀土永?0项)。获辽宁省科技进步一等奖和中国电工学会科技进步二等?项。作为项目负责人承担国家自然科学基金面上项目4项,国家重点专项子课?项;参与国家基金5项,国家重点专项2项、/span>
参考来源:
高宇+/span>裴文利,等:高丰度稀土永磁体热扩渗工艺优化及重稀土扩散行丹/span>
孙亚辉,裴文利,等:'/span>Ce,La)含量对高丰度稀圞/span>NdFeB磁体热扩渗行为的影响
(中国粉体网编辑整理/留白(/span>
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