热变形Nd-Fe-B磁体晶界取向织构分布及其性能增强机制研究

本研究针对热变形(HD) Nd-Fe-B磁体晶界取向织构与磁性能关联机制不明的问题，采用电子背散射衍射(EBSD)和五参数分析法(FPA)系统表征了晶界平面分布特征。研究发现随着变形量增加，磁体c轴织构强度提升至20.3 MRD，最大磁能积达35.9 MGOe，揭示了(115)晶界取向与磁性能的正相关性，为稀土永磁材料结构-性能关系研究提供了新范式。

　　

稀土永磁材料是现代工业的"维生素"，其中Nd-Fe-B磁体因其优异的磁性能成为新能源车、风力发电等领域的核心材料。然而，传统制备工艺中晶界结构调控不足导致磁性能提升遭遇瓶颈，特别是热变形磁体的晶界取向织构与磁性能的定量关系尚未阐明。北京工业大学的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究，通过创新性结合立体学方法与材料表征技术，首次系统揭示了热变形Nd-Fe-B磁体晶界取向织构的演化规律及其对磁性能的增强机制。

研究采用火花等离子烧结(SPS)制备热变形磁体，结合EBSD和FPA方法进行三维晶界表征。以MQU-F商用快淬Nd_13.6
Fe_73.6
Co_6.6
Ga_0.6
B_5.6
粉末为原料，通过650℃热压和后续变形工艺制备系列样品，利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分析织构与磁性能。

Experiment and methods
采用SPS技术在650℃/100MPa条件下制备直径15mm的热压磁体前驱体，通过控制变形量获得不同织构强度的HD磁体。

Powders morphology and properties
初始快淬粉末呈100-500μm片状结构，各向同性磁性能为M_r
=7.1kG，H_cj
=20.3kOe，(BH)_max
=10.9MGOe。

Discussion
研究发现变形过程中(115)晶界取向强度增加并呈现区域富集特征，34°/[001]和53°/[001]晶界分别偏好(212)和(142)取向。这种特殊晶界构型有效促进了c轴取向排列，使磁能积提升16%。

Conclusion
该研究建立了晶界取向参数与磁性能的定量关系模型，证实FPA方法在稀土磁材研究中的适用性。最大磁能积35.9MGOe的达成为开发高性能HD磁体提供了理论指导，开创了通过晶界工程调控磁性能的新途径。

CRediT authorship contribution statement
teng yuan负责课题监督，li Qian负责数据整理。研究获得北京工业大学Yue Ming教授团队在测试设备与计算表征方面的支持。