通过调控歧化反应温度来优化各向异性Nd-Fe-B球形磁粉的微观结构并提升其磁性能

《Scripta Materialia》：Optimizing microstructure and enhancing magnetic properties of anisotropic Nd-Fe-B spherical magnetic powders via regulating disproportionation temperature

本研究以100-150 μm球状单晶Nd?Fe??B粉末为前驱体，探究氢化- disproportionation-脱吸-再合（HDDR）过程中不同分解温度（T_HD）对微观结构和磁性能的影响。当T_HD=830℃时反应最完全，形成典型层状结构；脱吸再合后获得亚微米级（<300 nm）晶粒且取向各向异性，晶界处形成连续Nd-rich相，磁性能优异（Br=1.23 T，Hcj=1093.8 kA/m，(BH)max=244.8 kJ/m3），证实了直接从球状单晶前驱体制备各向异性HDDR磁性粉末的可行性。

　　

张文豪|张莉|唐少龙

中国江苏省纳米技术重点实验室，先进微结构协同创新中心，固态微结构国家实验室，南京大学物理系，南京210093

摘要

本研究采用粒径为100–150 μm的球形Nd?Fe??B单晶粉末作为前驱体，探讨了氢化-歧化-脱附-复合（HDDR）过程中歧化温度（T_HD）对材料微观结构演变和磁性能的影响。在T_HD = 830 °C时，歧化反应进行得最为完全，形成了典型的层状微观结构。经过脱附-复合后，材料形成了亚微米级（< 300 nm）的颗粒，并具有独特的织构特征，其颗粒尺寸接近Nd?Fe??B的单畴临界尺寸。同时，在晶界处形成了相对连续的富Nd相。所得磁性粉末展现了优异的综合磁性能：剩磁（B_r）= 1.23 T，矫顽力（H_cj）= 1093.8 kA/m，最大能量积（(BH)_max）= 244.8 kJ/m³

章节摘录

CRediT作者贡献声明

张文豪：撰写初稿、软件使用、方法设计、实验研究、数据整理。张莉：软件使用、资源调配、数据分析。唐少龙：撰写修订稿、数据可视化、实验监督、资金申请。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。