[01924488]高丰度混合稀土永磁材料制备项目

成果简介

在稀土永磁领域，利用稀土元素替代实现对磁体硬磁相内禀磁性调节在产业界的应用已经较为成熟，尤其是以重稀土元素Dy、Tb进行元素替代，然而高丰度低成本稀土元素La、Ce、Y在稀土永磁材料中的应用相对较少，造成高丰度稀土La、Ce、Y的囤积和浪费。因此，针对稀土资源的分布和应用的不平衡现状，发展高丰度稀土元素在永磁材料中的应用成为重要的发展方向。

针对我国南方离子型中、高钇稀土矿特点，项目团队持续开展了高丰度稀土永磁材料研发和产业化工作，开发出具有优异耐温特性的高性能高稳定性磁体，突破了高丰度稀土元素在永磁领域的应用瓶颈。该研究结合主相结构调控及晶界增强技术，实现了高丰度稀土在永磁材料中高效应用，对于解决我国稀土资源平衡利用的国家战略问题，推动稀土永磁产业持续健康发展具有重要意义。

技术优势

利用稀土元素自身的冶金行为特点，设计并开发出高丰度稀土元素偏聚于主相晶粒核心的核壳结构，晶粒表层的较低的高丰度稀土含量使得主相晶粒具有更高各向异性场的壳层区域，能够有效抑制晶粒表面的反磁化形核过程，增强磁体的矫顽力。通过进一步发展高效的晶界优化技术，解决了高丰度稀土磁体中晶粒黏连、晶界相缺失的难题，成功实现了连续均匀的晶界相对核壳结构硬磁相的包覆，使得高丰度混合稀土磁体表现出较高的矫顽力及优异的耐温特性，且产品的原料成本优势显著，能够降低10%~30%的稀土钕用量。

应用市场

目前高丰度混合稀土永磁材料主要集中在伺服电机、新能源汽车、风力发电、变频空调等市场领域。以铈取代磁体为例，2016年磁体产量达到25000吨，但铈取代磁体牌号主要集中在N档，本项目团队利用高丰度混合稀土冶金特性，设计并开发出系列N、M、H档牌号的磁体，磁钢的耐温特性由于目前常规商业磁体，能够满足应用领域的需求。