稀土永磁材料研究新进展

发布时间：2005/6/24 19:42:55

    我国具有丰富的稀土资源，为把资源优势转化为经济优势，稀土永磁材料的开发利用具有重要意义。目前，Nd-Fe-B稀土永磁体得到了广泛应用，在现代科技产品及人们生活中发挥了重要作用。

    纳米晶稀土永磁材料是一种新型的永磁体，具有高剩磁、高磁能积和相对高的矫顽力以及低的稀土含量和较好的化学稳定性，是一种有广泛应用前景的的廉价稀土永磁材料。纳米晶稀土永磁与传统永磁不同，随着晶粒尺寸的减小，比表面增大，晶间交换耦合作用显著增强，在传统永磁中可以合理忽略的晶间交换耦合作用，在纳米晶稀土永磁则显得十分重要。

    近年来，纳米晶复合永磁体因其具有极高的理论磁能积而越来越受到人们关注。它是由软磁相和硬磁相在纳米尺度内复合组成的永磁材料，通过矫顽力低的软磁相与矫顽力高的硬磁相之间的交换相互作用而实现磁耦合，获得较高的磁性能。纳米复合磁体由荷兰人Coehoorn在1988年通过熔体快淬法先制成Nd4Fe77.5B18.5非晶薄带，再在670℃晶化处理后得到的各向同性合金，有很强的剩磁增强效应。结构分析发现，该合金粉末由10~30nm的硬磁相Nd2Fe14B和软磁相Fe3B组成，由此认为，纳米复合永磁材料剩磁增强效应是由硬磁和软磁相晶粒间的交换耦合作用引起的。1993年Skomski和Coey等人指出：取向排列的纳米复合磁体的理论磁能积可达到1MJ/m3，它要比目前磁性能*好的烧结Nd-Fe-B磁体的磁能积高一倍，而目前所报道的纳米复合磁体磁能积*大值仅为185kj/m3，还远远低于理论值。尽管这种磁体的剩磁有了很大提高，但是矫顽力的下降较多，因此导致磁能积不高。

    正是由于实际值与理论值相差甚远，引起了国内外学者对其进行广泛深入的研究，使得纳米晶复合永磁材料的磁性能，尤其是矫顽力的研究成为目前磁性材料研究领域的热门课题。