科创中国

行业领域

新材料产业,新材料相关服务

需求背景

随着混合动力汽车、纯电动力汽车及节能空调压缩机的需求量越来越大，对高矫 顽力的稀土永磁材料的需求也越来越大。传统方法提高矫顽力，需要使用大量重稀土元素，造成磁体成本大幅增加，而且会牺牲部分剩磁和磁能积。微观研究发现，晶界组织对提高磁体矫顽力作用很大。通过扩散渗透（简称扩渗），使重稀土元素进入磁体晶界，可用较少重稀土大幅提高矫顽力，同时不牺牲剩磁和磁能积，有效降低了磁体成本。现有技术中已经有一些通过扩散渗透改善晶界的方法中，但往往在提高矫顽力的同时，会带来剩磁和磁能积降低明显、重稀土元素使用量大、工艺复杂难以操控等不良效果。

需解决的主要技术难题

超细粉体（通常是指粒径在微米级或纳米级的粒子）具有比表面积大、表面能高及表面活性大等特点，因而具有许多大块材料难以比拟的优异的光、电、磁、热和力学性能。然而由于超细粉体的小尺寸效应、量子尺寸效应、界面与表面效应以及宏观量子隧道效应，使其在空气中和液体介质中容易发生团聚，若不对其进行分散处理，则团聚的超细粉体就不能完全保持其特异性能。希望可以提供一种提高磁体矫顽力的方法，其可以使永磁材料的矫顽力大大提高，但剩磁和磁能积降低很少。

期望实现的主要技术目标

可以大幅提高还原稀土元素的效果，提高稀土元素向磁体内部的扩渗。细化的钙颗粒和含稀土元素化合物的颗粒配置成胶体溶液，提高 钙金属还原稀土元素的效果，与稀土元素和磁体的结合力，从而提高扩渗处 理后磁体性能的均匀性和一致性。另外，在高温还原工 艺前即可挥发，没有残留，不会对磁体造成污染。方法能用较少稀土使用量大幅提 高磁体矫顽力，有效降低磁体生产成本；并且操作工艺简单，适合大规模的工业化应用。

需求解析

解析单位：“科创中国”稀土产业科技服务团（中国稀土学会） 解析时间：2023-11-20

张安文

中国稀土学会

教授级高工

综合评价

近年来，粉体表面改性技术成为人们关注的热点技术之一.其中，表面包覆改性是表面改性技术中重要的一种。包覆，又被称为涂覆或涂层，是利用无机物或有机物对矿粒表面进行包覆以达到改性的方法。通过在粉体表面涂敷一层化学组成不同的覆盖层，能够使其具有生物兼容性，提高其热、机械及化学稳定性.包覆技术的选用，应根据核心粉体和包覆材料的特性以及改性后复合粉体的应用场合来综合考虑。随着科学技术的发展，粉体包覆技术将进一步完善，有望制备出多功能、多组分、稳定性更强的超细复合粒子，这将为复合粒子开辟更广阔的应用前景。随着混合动力汽车、纯电动力汽车及节能空调压缩机的需求量越来越大，对高矫顽力的稀土永磁材料的需求也越来越大。传统方法提高矫顽力，需要使用大量重稀土元素，造成磁体成本大幅增加，而且会牺牲部分剩磁和磁能积，使用粉末包覆技术是提升稀土矫顽力工艺的一种方法。

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解析单位：内蒙古自治区包头市 解析时间：2023-09-13

王永斌

包头迈坦科技信息服务有限公司

中级技术经理人

综合评价

钕铁硼是目前磁性能最强的稀土永磁材料，是世界各国发展高科技必不可少的战略性功能材料，在电机、汽车、电子等领域广泛使用。钕铁硼虽然磁力很强，但其缺点之一是抵抗外磁场的能力比较弱，表征这一性能的指标为矫顽力。要提高矫顽力，需要用到更为稀缺的稀土资源——重稀土。采用传统方法制备高性能钕铁硼时一般需要在配料中添加1%-5%的重稀土元素，相对粗放，同时过多的重稀土还会降低材料的剩磁性能。

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