稀土钴基永磁合金的高温矫顽力机制和反常膨胀现象

从钐钴永磁合金中矫顽力随温度的反常变化现象入手，采用对比的方法研究钐钴永磁合金的高温矫顽力机制，并利用矫顽力随温度的反常变化，提高钐钴永磁合金在高温条件下的矫顽力。采用速凝、快淬、吸铸等非平衡方法和快速烧结技术制备钐钴合金，研究重稀土和微观组织结构对钐钴合金矫顽力温度稳定性的影响规律，通过微观组织结构的调整与控制，探索新型具有高矫顽力、高温度稳定性永磁材料制备技术。通过研究钐钴永磁合金的反常膨胀现象和规律，特别是重稀土元素对线膨胀系数的影响规律和形成机制，掌握在低温度系数钐钴合金中降低膨胀系数的技术手段和方法，从而利用矫顽力反常温度变化、矫顽力组织结构稳定化和反常膨胀等现象的研究，整合优化温度系数、膨胀系数和矫顽力及其温度稳定性三方面的因素，制备具有实用性的低温度系数、低膨胀系数、高矫顽力新型高温永磁材料的制备。

本项目研究了稀土永磁合金的矫顽力和反常膨胀机制及其控制技术。研究结果表明：随时效时间的延长，钐钴合金胞状结构的尺寸逐渐增大；温度升高，胞状组织尺寸增大且胞壁1:5相与胞内2:17相的界面畸变增大。相邻胞之间的1:5相减少甚至消失，破坏胞状结构是导致矫顽力降低的主要原因。通过磁体微观组织结构与矫顽力、膨胀系数关系的研究，研制开发了磁体膨胀系数控制技术和新型低膨胀永磁材料。研究开发了双主相新型铈磁体及其制备技术，其存在一种硬磁相间的耦合增强效应。矫顽力较低的(Ce,Nd)-Fe-B相内邻近的高矫顽力Nd-Fe-B相强化，使磁体的矫顽力提高。这种不同硬磁主相间的矫顽力强化机制不仅存在于具有双主相结构的磁体，也适用于具有三元和多元主相的磁体。新型铈磁体已经申请多项国际国内专利，并且成功实现产业化生产，形成了具有自主知识产权和中国资源特色的铈磁体产业。