摘要
Nd-Fe-B系永磁体已广泛用于网络信息、航空航天、电器、通讯设备及光学元器件等领域。由于钕铁硼材料的大量生产导致Pr，Nd，Dy或Tb等稀土元素被过度使用，而随其开采出的高丰度元素Ce等却未被有效利用，造成稀土资源浪费和利用不均衡，由于Ce2Fe14B的内禀磁特性较低从而导致磁体的矫顽力较低这是含Ce磁体发展的主要问题。(Nd,Ce)2Fe14B磁体主要有两类：含Ce烧结Nd-Fe-B磁体和α-Fe/(Nd,Ce)2Fe14B纳米晶复合磁体。本文分别采用晶界扩散技术和元素掺杂技术来提升(Nd,Ce)2Fe14B烧结磁体和纳米晶磁体的矫顽力，并对矫顽力的优化机制进行了深入研究，主要研究内容如下： 1.对磁性能为Hcj=14.9kOe，Br=13.66kG，(BH)max=44.6MGOe的含Ce烧结Nd-Fe-B磁体开展表面涂覆TbF3粉末的晶界扩散实验。以矫顽力提升量为主要依据来优化扩散工艺得到：最佳扩散温度为900℃；最佳热处理时间为6h；最佳粉末粒度4.1μm，扩散后磁体矫顽力提升44.3%。 2.研究了表面粗糙度对扩散的影响，发现经600Cw砂纸表面处理表面粗糙度为1998?的磁体扩散后具有较佳的综合磁性能：Hcj=22.5kOe，Br=13.37kG，(BH)max=43.7MGOe，相比于原始磁体Hcj提升了51%，比抛光后扩散磁体矫顽力多提升12.8%。微结构分析表明，经600Cw砂纸表面处理的磁体(Ra=1998?)表面裸露的晶界相含量最多在扩散过程中Tb元素能更多地通过晶界相扩散到磁体内部，使其具有较多且均匀分布的核壳结构，是该磁体矫顽力提升效果更佳的主要原因。 3.利用熔体快淬法制备了(Nd0.8Ce0.2)2Fe12Co2-xBZrx(x=0，0.5)纳米晶快淬带，Zr元素掺杂可有效提高纳米复合磁体的磁性能使其达到：Hcj=8.18kOe，Br=9.31kG，(BH)max=16.45MGOe。Zr元素掺杂可以提高合金中2∶14∶1型硬磁性相含量，并细化合金的晶粒尺寸，还可以促使软硬磁性相的分布更均匀。利用Henkel曲线、δM曲线等分析得出Zr元素掺杂有利于增强磁体中的交换耦合作用，基于Stoner-Wohlfarth模型的角度依赖性模型分析得出Zr掺杂后的矫顽力机制为钉扎机制。
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