实现Tb资源的高效利用以及Nd–Fe–B磁体晶界扩散中的高矫顽力：Cu和Tb的协同效应

《Journal of Materials Chemistry C》：Realizing the efficient utilization of Tb resources and high coercivity in grain boundary diffusion Nd–Fe–B magnets: the synergistic effect of Cu and Tb

Cu微粉末作为辅助材料可显著提升Tb在晶界扩散（GBD）过程中的利用效率，通过对比混合扩散与分步扩散策略，发现分步扩散（Cu-TbH3）磁体矫顽力提升13.16kOe，Tb利用率达146%，并形成核心(Nd2Fe14B)–壳层((Nd,Tb)2Fe14B)结构增强反向畴核化场。高温稳定性测试显示，分步扩散磁体在150℃时矫顽力温度系数-0.51%/°C，磁通量损失仅0.5%。

　　

将铜微粉作为辅助材料使用，为提高重稀土元素在晶界扩散（GBD）过程中的效率提供了一种有前景的策略。本研究系统地探讨了铜与TbH?扩散源的复合添加方式（包括混合扩散和逐步扩散）及其对Tb扩散行为的影响。与原始磁体相比，TbH? GBD（T GBD）、Cu + TbH?混合扩散（C + T GBD）和Cu–TbH?逐步扩散（C?T GBD）磁体的矫顽力分别提高了6.67 kOe、12.33 kOe和13.16 kOe。值得注意的是，在Cu辅助扩散下，C?T GBD磁体的Tb利用率达到了T-GBD磁体的146%。微观结构表征和元素分布分析表明，C?T GBD磁体具有最深的Tb扩散深度和最高的Tb含量分布，形成了广泛的核心（Nd?Fe??B）–壳层（Nd,Tb）?Fe??B）结构，有效增强了反畴畴壁的生成场。温度稳定性测试显示，逐步扩散磁体具有优异的高温性能：矫顽力温度系数为-0.51%/°C，在150°C时的不可逆磁通量损失仅为0.5%。这项工作为基于铜和Tb协同扩散策略的高效GBD提供了理论和技术上的见解。