钕铁硼晶界组织重构与高抗蚀性材料制备研究

钕铁硼是应用最广泛的稀土永磁材料，但由于晶界富钕相电极电位太低而极易腐蚀。本项目针对这一关键问题，进行富钕相替代和晶界组织重构研究，基于双合金工艺，人工合成全新的高电极电位晶界相，取代目前生产工艺中自然形成的晶界富钕相。项目重点研究新晶界相合金设计及其与晶界组织结构、分布形态、理化特性、形变行为、主相/晶界相界面状态的关系，研究新晶界相成分和相应的结构调控方法对材料磁性能、抗蚀性和力学性能的作用规律，在此基础上建立钕铁硼晶界组织重构新技术，在保持良好磁性能的同时制备具有高耐蚀性、可免于表面处理的钕铁硼新材料，同时提高力学性能。本项目研究思想在国内外没有其它报道，具有实质性创新，不仅具有重要的理论意义，而且可望解决耐蚀性差这一长期影响钕铁硼发展和应用的关键问题，具有明确的应用前景。

本项目进行了富钕相替代和晶界组织重构研究，基于双合金工艺，人工合成新的高电极电位晶界相，取代目前生产工艺中自然形成的晶界富钕相。项目设计制备了(Pr,Nd)-Fe-Cu、Al-Cu、Cu-Nb、Cu-Ti、Cu-Nd、Cu-Nd-Ni等新晶界相辅合金，观察研究了新晶界相合金在凝固和降温过程中的组织演变，研究了晶界相与主相的电极电位差和电化学腐蚀电流密度。在此基础上，调整晶界相合金设计，制备了与主相电极电位差和电化学腐蚀电流密度小、润湿性良好、形变能力大的新晶界相合金粉。以(Pr,Nd)－Fe－B为主相合金，重点研究了新晶界相合金设计及其组织结构、分布形态、理化特性、形变行为、主相/晶界相界面状态的关系，基于双合金法进行了主相与新晶界合金粉混合、气流磨破碎、取向压制、烧结和回火处理技术研究，制备新晶界相钕铁硼磁体样品。研究了新晶界相成分和相应的结构调控方法对材料磁性能、抗蚀性和力学性能的作用规律，在此基础上建立钕铁硼晶界组织重构新技术，在保持较高剩磁和磁能积的同时，制备具有一系列抗蚀性大大提高的钕铁硼新材料。. 本项目研究在国内外很少有其它报道，具有实质性创新，不仅具有重要的理论意义，而且对解决耐蚀性差这一长期影响钕铁硼发展和应用的问题具有重要的应用前景。研究主要理论成果已公开发表，并多次在国际会议或论坛做特邀报告或分组报告，受到了业内的关注和重视。材料制备技术已在浙江英洛华磁业有限公司应用，取得了显著的经济和社会效益。本项目已毕业博士生1名，毕业硕士生4名。目前培养博士生3名，硕士生4名。项目已发表论文26篇，均被SCI和EI收录。授权国家发明专利3项。