第36卷第9期 北京科技大学学报 Vol.36 No.9 2014年9月 Journal of University of Science and Technology Beijing Sep.2014 镝扩渗对烧结钕铁硼磁体组织结构与磁性能的影响 包小倩)四，毛华云2)，高学绪) 1)北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京100083 2)江西金力永磁科技有限公司，赣州341000 ☒通信作者，E-mail:bxgl18@ustb.edu.cn 摘要对比研究了38UH42SH和N50薄片状钕铁硼磁体晶界镝扩渗前后的组织结构与磁性能，发现经过镝扩渗处理后磁 体的矫顽力提高了400kA·m以上，而剩磁几乎不变，最大磁能积因为矫顽力和方形度的提高而提高.经组织结构分析认为， 钕铁硼磁体晶界镝扩渗提高矫顽力主要是通过提高Nd,Fe,B晶粒外延层的各向异性和形核场实现的.根据Fick第一扩散定 律，对磁体晶界镝扩渗进行了模拟计算，可近似得到定温热处理不同时间后渗镝深度及对应的镝的质量浓度及质量分数。 关键词钕铁硼合金；磁体；镝；扩散；显微组织：磁性能 分类号TG132.2 Microstructure and magnetic properties of sintered Nd-Fe-B magnets by Dy diffusion treatment BAO Xiao-qian,MAO Hua-yun?),GAO Xue-xu) 1)State Key Laboralory for Advanced Metals and Materials,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)JLMAG Rare-Earth Co.,Ltd.,Ganzhou 341000,China Corresponding author.E-mail:bxq118@ustb.edu.cn ABSTRACT The microstructure and magnetic properties of 38UH,42SH and N50 magnets with and without Dy diffusion treatment were contrastively investigated.The intrinsic coercivity of the magnets by Dy diffusion increases over 400 kA.mcorrespondingly but the remanence shows little decrease.The maximum energy product enhances with the increases in intrinsic coercivity and square degree.The evident enhancement of the intrinsic coercivity of the magnets results from the increases in magnetic anisotropy and nuclea- tion field of the extensive layer of NdFeB grains.Based on the Fick's first law,the depth,mass concentration and mass fraction of Dy element with process time at a certain temperature can be approximately calculated. KEY WORDS neodymium iron boron alloys;magnets;dysprosium;diffusion;microstructure;magnetic properties 被誉为“磁王”的烧结钕铁硼永磁材料的应用 升.国内部分企业已可制造UH、EH、VH和AH的 范围和市场前景十分广阔，且逐渐向高技术领域转 高矫顽力烧结Nd-Fe-B,但提高磁体矫顽力过度依 移，如应用于制造几百kW的电动（或混合电动）汽赖Dy/Tb.尽管通过细化晶粒1-]和改善边界结 车的发电机和电动机，以及制造MW量级的风力发 构3]都可以提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力，但用 电永磁电机.近年来我国钕铁硼制造技术进步显 Dy/Tb等重稀土元素部分置换磁体中的Nd是一种 著，中国烧结钕铁硼永磁材料的产量占世界产量的 显著有效的方法.因为Dy2Fe4B和Tb2Fe4B的各 近80%，且每年以30%左右的速度增长，永磁设备 向异性场分别为15T和21T,远高于Nd2Fe4B的 不断发展与改进，新技术得到采用，产品档次迅速提 7.3T,Dy/Tb取代主相NdFe4B中的Nd后，生成的 收稿日期：2013-06-27 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2011AA03A403) D0I:10.13374/.issn1001-053x.2014.09.013;http://journals..usth.ed.cn第 卷 第 期 北 京 科 技 大 学 学 报 年 月 镝扩渗对烧结钕铁硼 磁体 组 织 结构 与 磁性 能 的 影 响 包 小 倩 ， 毛华 云 ， 高 学 绪” 北京科技大学新金 属 材料 国 家重点实验室 ， 北京 江西金 力永磁科技有 限公 司 ， 赣州 通 信作者 ， 摘 要 对 比研究 了 、 和 薄片状钕铁硼磁体晶 界镝扩渗前后 的组织结构 与 磁性能 发现经过镝扩渗处理后 磁 体 的 矫顽力 提高 了 以 上 而剩磁几乎 不变 最大磁能积因 为矫顽力 和方形度 的提高 而提 高 经组织结构分析认为 ， 钕铁硼磁体 晶 界镝扩渗提 高矫顽力 主要是通过提高 晶 粒外延层的 各 向 异性 和形核场实现的 根据 第一扩散定 律 对磁体 晶 界镝扩渗进行 了 模拟计算 可近似得到 定温热处理不 同 时间后渗镝深度及对应的镝的质量浓度及质量分数 关键词 钕铁硼合金 ； 磁体 ； 镝 ； 扩散 ； 显微组织 ； 磁性能 分类号 ， ， ， ： ’ ； ； ； ； 被誉为 “ 磁王 ” 的 烧结钕铁硼 永磁材料 的 应 用 升 国 内 部分企业 已 可 制 造 、 、 和 的 范 围 和市场前景十分广 阔 ， 且逐 渐 向 高技术领域转 高矫顽力 烧结 ， 但提高磁体矫顽力 过度依 移 ， 如应用 于制造几百 的 电 动 （ 或混合 电 动 ） 汽 赖 尽 管 通 过 细 化 晶 粒 和 改善 边 界 结 车 的 发 电机和 电 动机 以 及制 造 量级的 风力 发 构 都可以 提 高烧结钕铁 硼磁体 的 矫顽力 ， 但用 电永磁电 机 近 年 来 我 国 钕 铁 硼 制 造技 术 进步 显 母 等重稀土元素部分置换磁体中 的 是一 种 著 中 国 烧结致铁硼 永磁材料 的 产量 占 世界产量 的 显 著有效 的 方法 因 为 和 的 各 近 且每年以 左右 的 速 度增 长 ， 永磁设备 向 异性场分别 为 和 ， 远 高 于 的 不断发展与改进 新技术得到采用 产品档次迅速提 取代主相 中 的 后 生成的 收稿 日 期 ： 基金项 目 ： 国 家高技术研究 发 展计划 资助项 目 （ ； ：