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广东纳米晶可被广泛用于高速电机等

2023-05-03 15:01:37

广东纳米晶是一类经过充磁以后能对外提供很久磁场的材料。其中,稀土永磁具有优良的永磁性能,已被广泛用于航空航天、计算机、石油开采、交通、机械、医疗、通讯、国防等高科技领域。

广东纳米晶是衡量永磁体磁场大小的重要参数之一;内禀矫顽力(intrinsic coercivity,Hcj),则是磁体抵抗热退磁能力大小的重要指标。

对于稀土永磁材料的性能来说,高 Br 和高 Hcj 是其向前发展的主要方向;从实用角度来说,低成本、高性能则是其必须实现的目标。

广东纳米晶具备较高的磁晶各向异性场、以及较高的居里温度,故其拥有较高的温度稳定性,因而在高温领域、高速电机等领域展现出独特的优势。

然而,SmCo5 合金的剩磁较低,磁能积只有钕铁硼(NdFeB)的一半。一直以来,提高 SmCo5 磁体的剩磁和磁能积,始终是稀土永磁领域的重要课题。

经过几十年的发展,单相 SmCo5 磁体的剩磁和磁能积已经接近理论值,因此亟需发展可以进一步提高其性能的新方法。

广东纳米晶厂家

简单来说,凭借软硬磁性相在纳米尺寸上的复合能力,再综合硬磁相的高矫顽力、以及软磁相的高剩磁,就能大幅提高永磁材料的磁能积。

为了获得较高的磁能积,目前人们普遍使用磁各向异性的钐钴磁体。由于晶体的各向异性,裂纹一旦产生之后就更容易被扩展,从而导致磁体报废。

作为一种化合物,它本身比较硬脆因此很容易产生裂纹,加工成品率和使役性能都比较差。而磁体韧性的提高、以及机械性能的改善,是解决这一问题的关键。

此前,各向同性 SmCo5 的磁体磁能积,往往只有十几 MGOe(磁能积的单位),仅为各向异性磁体的一半。

而该团队研发的各向同性 SmCo/FeCo 复合磁体,其磁能积可以达到 25MGOe 以上的水平,并且铁含量也相对更高,因此可以提高磁体的韧性和加工性能,进而降低材料的制备成本。

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如能进一步提高其矫顽力,预计这种各向同性的 SmCo/FeCo 复合磁体,可以替代目前常用的单相 SmCo5 各向异性磁体,从而让磁体的成品率和寿命得到较大提高,以将其广泛用于高速电机等领域。磁粉的质量称量不准、或者固化棒不均匀,都会给测量带来误差。为此,他们先把粉体做成块体,这样可以很大程度避免粉体测试的质量误差。

然而,当他们把粉体做成块体的时候,又发现块体的性能确实不如粉体的性能。

于是,他们不得不重新回到粉体的测试中。历经多次改进之后,才让质量误差降低到 5% 以下,从而让高磁能积的实验结果能够被重复。

随后,课题组开始对粉体和块体进行表征。对于 SmCo/FeCo 纳米复合块体微结构的表征,采用磨削离子减薄的方法制备出表征样品,借助透射电子显微镜的成分扫描功能,让软相和硬相的分布情况得到了较为清楚的显现。

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