当前位置：首页 > 中科院宁波材料所成果 > 详细页

高性能稀土永磁材料晶界扩散技术及装备

项目简介

针对新能源汽车电机、大功率空调压缩机等高温服役环境对高性能磁体的需求，开发了超高性能的烧结铉铁硼磁体晶界扩散技术及产业化装备，采用物理气相沉积技术（PVD）和高真空扩散技术，提供渗摘、渗钺加工服务和装备整体方案，提高烧结钗铁硼永磁产品矫顽力（平均提高2-3个牌号）。利用真空沉积重稀土 Dy/Tb薄膜与晶界扩散技术，制备了具有超高矫顽力的烧结钗铁硼磁体并实现重稀土减量，超高性能磁体最大磁能积（BH）max+内禀矫顽力Hcj>76；低重稀土磁体同牌号Dy、Tb含量降低30%。同时开发了可用于产业化的物理气相沉积Dy/Tb薄膜装备，实现了年产百吨级连续化绿色无污染物理气相沉积制备高矫顽力烧结钗铁硼磁体的产业化真空镀膜装备，提高磁体性能。超高性能钗铁硼可以满足风电、新能源汽车等新兴应用领域要求。

技术优势

1、提岀了重稀土扩散过程的物理模型，明确勾画岀重稀土在钗铁硼中扩散的物理过程，用于指导烧结钗铁硼晶界扩散工艺优化，使得在设计钗铁硼晶界扩散工艺时根据磁体厚度、重稀土源的活性以及涂覆量，计算和规划最佳扩散工艺，从而提高磁体的矫顽力，降低剩磁和磁能积的损耗，进一步提高产品的一致性和均匀性； 2、开发了连续真空镀膜产业化装备，优化了关键结构，使得靶材利用率提高至50%以上，同时优化了靶材成分、晶粒度、致密度等，使其适合提高钗铁硼晶界扩散效率及磁性能，提高生产效率； 3、采用无污染的物理气相沉积技术，在烧结钗铁硼表面沉积铝镀层，将耐盐雾腐蚀性能从普通镀锌产品的48小时提高到了>100小时，满足动力电机高低温交变循环对磁钢镀层的高要求，起草国家标准5项。

知识产权

CN200810120013.7 一种用于表面防护的离子束辅助磁控溅射沉积装置及方法

CN200810120011.8 一种实现工件外表面均匀镀膜的磁控溅射装置及方法

CN201310652374.7 用于研究多元薄膜结构和性能的实验装置

CN201610252086.6 一种磁控溅射法扩渗重稀土提高烧结钗铁硼矫顽力的方法

CN201711219101.8 一种用于真空镀膜的螺杆传送装置

应用市场

本项目产品主要是钗铁硼晶界扩散真空装备及高性能磁体，主要应用于新能源和节能环保领域（风力发电、新能源汽车及汽车零部件、节能变频空调、节能电梯、机器人及智能制造等）以及传统的消费电子领域。

合作模式

技术开发、技术转让、小批量供货 1、小批量性能：厚度5mm磁体Hcj提升8000-11000 Oes 2、最高产量：500Kg/天

主要研究人员

宋振纶，博士，研究员。博士生导师，国务院特殊津贴专家，获得浙江省 "钱江人才”计划资助，2007年入选宁波市"4321人才工程（第二层次）”。1998年于东南大学材料系获博士学位后，分别在南京大学物理系、日本物质材料研究机构、美国南加州大学材料系从事博士后研究，在日本学术振兴会做研究员（JSPS Fellow） O承担国家科技支撑计划、浙江省重点科技攻关，宁波市重点科技攻关，企业合作等项目多项。发表论文100余篇，申请专利60余项，其中已获得授权专利30余项。获得安徽省科技进步一等奖、中国腐蚀与防护学会科技进步二等奖、浙江省科技进步三等奖等。