富稀土相对晶界扩散Nd_(2)Fe_(14)B磁体微结构与磁性能的影响

摘要

利用磁控溅射技术制备了重稀土元素Tb晶界扩散的Nd_(2)Fe_(14)B磁体,研究了不同富稀土相磁体晶界扩散后的微观结构和磁性能。在最佳热处理温度950℃扩散和520℃退火的基础上,两种不同富稀土相磁体的矫顽力从11.96 kOe和13.37 kOe分别增加至18.97 kOe和22.85 kOe,但剩磁变化不明显;富稀土相较多的磁体相对于较少的磁体矫顽力增幅提高了35.2%。研究发现,重稀土元素Tb在晶界扩散中替代了磁体晶粒外延层的Nd,形成了(Nd,Tb)_(2)Fe_(14)B核-壳结构;而凭借较多的富稀土相形成的扩散通道,使Tb更为顺畅地扩散到磁体内部,有效隔离晶粒,起到良好的交换去耦合作用。磁畴观察发现,随扩散的深入,富稀土相较多的磁体能形成更多的核-壳结构,晶粒表面磁畴反转域较少,利于矫顽力提高。微成分分析研究表明,有效地控制富稀土相的含量和分布可进一步提高晶界扩散磁体的磁性能。