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磁性材料 |
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日本开发出不采用镝的高矫顽磁力Nd磁铁 |
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| http://cn.newmaker.com
9/2/2010 11:06:00 AM
日经BP社
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日本的独立行政法人——物质与材料研究机构的磁性材料中心，开发出了不使用Dy（镝）便可提高原料矫顽磁力的方法，Dy是提高混合动力车驱动马达中使用的Nd（钕）磁铁矫顽磁力所需的重稀土元素。该项研究证实，通过在采用氢化、歧化、脱氢以及再复合（HDDR）法制造的Nd磁粉中扩散Nd-Cu（铜）合金，控制粉末中无数微细结晶的界面成分，即使不使用Dy等资源稀少的重稀土元素，也可以提高矫顽磁力。
普通的Nd-Fe（铁）-B（硼）类Nd磁铁的温度一旦上升，被称为“矫顽磁力”的磁铁特性就会下降，因此磁铁温度达到200℃左右的混合动力车的驱动部分，无法原封不动地使用。为此，混合动力车的驱动马达中采用了将Nd的40％用稀土Dy进行替换的、含有Dy的Nd磁铁。
Dy在地球上的蕴藏量是Nd的10％左右，而且90％以上产自中国。为此，需要大量供货的磁铁，必须将Dy添加量至少削减至包括Nd和Dy在内的所有稀土的10％以下。
原来削减Dy添加量的有效方法是，包括从磁铁表面沿着结晶与结晶的界面（晶界）扩散Dy的方法。只有晶界部分的Nd用Dy来取代，由此可以大幅削减所需要的Dy添加量。这种扩散法需要在晶界部分采用Dy等稀土。
此次研究根据中断晶粒间的磁耦合可以强化矫顽磁力这一设想，提出了将融点较低的Nd-Cu合金沿着晶界扩散、改善晶界钕成分的方法。研究人员发现，由此可以在完全不使用Dy的情况下提高矫顽磁力。研究证实，将上述方法用于结晶粒径比烧结磁铁还要细约一位数、通过HDDR法制造的磁粉中，使微细晶粒产生磁性独立，可以提高矫顽磁力。
研究结果将在2010年9月6日于筑波市举行的“日本磁气学会”学术演讲会上公布。另外，有关论文已经被材料类快报杂志《Scripta Materialia》采用。该研究是作为日本文部科学省元素战略项目“开发由低稀土类元素构成的高性能异向性纳米复合磁铁”的一部分而进行的。
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