成果简介：

开发了一种钕铁硼磁体晶界扩散低熔点 Dy/Tb 合金技术，该技术通过设计 (Dy/Tb)-(Cu/Al)低熔点合金，在其熔点以上某一温度进行扩散处理，合金熔融呈 液态，沿钕铁硼晶界发生液态扩散，在 2:14:1 主相晶粒周围呈薄层网格状分布， 晶界扩散后 Nd2Fe14B 晶粒表面形成一薄层富 Dy/Tb 壳层，强化 Nd2Fe14B 晶粒表 面层，改善晶界附近局域的化学成分和结构特点，实现晶界改性，从而明显提高磁体矫顽力（矫顽力提升一至两个牌号）。该技术大大提高了钕铁硼磁体晶界扩散速度与扩散效率，实现低重稀土 Dy/Tb 与高磁性能（特别是矫顽力）的统一，并拓宽技术应用范围，突破原本只适用较小尺寸磁体的限制。

成熟程度及推广应用情况：

目前处于何种研发阶段：☐研发 ☒小试 ☐  中试 ☐小批量生产 ☐产业化。

已投入成本：40 万。

推广应用情况：无。

期望技术转移成交价格（大概金额）：100 万。

技术优势：

科学设计了(Dy/Tb)-(Cu/Al)扩散源合金，由于该合金熔点低、润湿性好等特 点，利用晶界扩散远高于体扩散的特点，在较低的温度较短的时间内，实现液态 快速扩散至较深的深度，在富重稀土壳层的磁硬化和晶界去交换耦合的共同作用 下，大幅提高磁体矫顽力的同时，几乎不损害剩磁。该法不仅大大提高扩散效率 以及重稀土 Dy/Tb 的利用率，而且适合对尺度达到 5mm 以上的磁体进行有效扩 散处理，使磁体的矫顽力提升 1-2 个档次（大于 400-800kA/m）。

本技术的优势在于：通过设计低熔点、高润湿的(Dy/Tb)-(Cu/Al)扩散源合金， 大大提高了钕铁硼磁体晶界扩散速度与扩散效率，拓宽技术应用范围，突破原本 只适用较小尺寸磁体的限制；实现低重稀土 Dy/Tb 与高矫顽力的统一，不仅实 现了材料的高性能，而且实现了节约稀土特别是重稀土 Dy/Tb 、降低原料成本和资源与环保可持续发展的统一。

性能指标：

磁体矫顽力 Hcj 增量≥400-800kA/m ，剩磁 Br 减量≤0.02T。

磁体 Dy/Tb 增量≤0.5-0.8wt%

市场分析:

该技术可在钕铁硼稀土永磁材料制造企业推广使用，国内钕铁硼生产企业众 多，分布广泛，如北京地区（北京中科三环高技术股份有限公司等）、浙江宁波 地区（宁波韵升股份有限公司等）、江西赣州地区（江西金力永磁科技股份有限 公司等）、安徽合肥地区（安徽大地熊新材料股份有限公司）、山东烟台地区（烟 台正海生物科技股份有限公司等）、内蒙图包头地区（包头天和磁材技术有限公司）。

经济效益分析：

由于稀土资源的稀缺性，钕铁硼磁体行业的重点研发方向是在保证高磁性能 （尤其是高矫顽力）的基础上，稀土总量以及重稀土元素的减量化使用，而晶界 扩散技术由于其本身具有的重稀土集约化使用的特点，从而降低原材料成本，成 为钕铁硼磁体行业极具吸引力的产业技术。相较于目前行业普遍采用的 Dy/Tb金属单质或化合物（氟化物、氧化物、氢化物等）晶间扩散的方法，该技术设计的低熔点、高润湿的(Dy/Tb)-(Cu/Al)扩散源合金，可以进一步提高重稀土 Dy/Tb的集约化使用，具有明显的原材料成本优势。另一方面，由于(Dy/Tb)-(Cu/Al)扩散源合金的熔点低、润湿性好，大大促进 晶界扩散的扩散效率，相较于目前行业普遍采用的 Dy/Tb 金属单质或化合物（氟 化物、氧化物、氢化物等）晶间扩散的方法，该技术扩散温度降低、时间缩短（从 10 小时以上缩短到 4 小时左右），大大降低能耗、提高生产效率，从而在很大程度上节约制造成本。该项目的实施符合市场发展的需求，提高了稀土永磁材料的产品附加值。按 目前钕铁硼行业市场状况估算，N55 产品（矫顽力 955kA/m ）的市场单位售价 约为 240 元/kg，晶界扩散后 55H 产品（矫顽力 1355kA/m）的市场单位售价 330 元/kg ，差价 90 元/kg 。以 Dy-Cu 合金扩散生产成本约 30 元/kg 左右为例。产品 技术附加值约 90-30=60（元/kg）。例如：按照成品 1000 吨/年计算，约产生经济 效益 6000 万/年。

成果亮点：

1.  具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利 3 项：

（1）高学绪，卢克超，包小倩，汤明辉，李纪恒，一种压力浸渗 Dy3+/Tb3+

制备高性能钕铁硼磁体的方法，201610274316 .9 ，2018.1.2 授权。

（2）包小倩，高学绪，汤明辉，卢克超，孙璐，一种提高高丰度稀土永磁

材料磁性能的制备方法，201610248341.X ，2017.9. 15 授权。

（3）包小倩，卢克超，汤明辉，高学绪，一种晶界扩散 Dy-Cu 合金制备高

性能钕铁硼磁体的方法，201510029340.1 ， 2017.11.28 授权。

2.  成果来源： 自选以及宁波韵升股份有限公司横向项目等。

3.  技术先进性：国内先进。

通过设计(Dy/Tb)-(Cu/Al)低熔点合金，在其熔点以上某一温度进行扩散处理， 合金熔融呈液态，沿钕铁硼晶界发生液态扩散，在 2:14:1 主相晶粒周围呈薄层网  格状分布，晶界扩散后 Nd2Fe14B 晶粒表面形成一薄层富 Dy/Tb 壳层，强化  Nd2Fe14B 晶粒表面层，改善晶界附近局域的化学成分和结构特点。该技术大大  提高了钕铁硼磁体晶界扩散速度与扩散效率，实现低重稀土 Dy/Tb 与高矫顽力

的统一，并拓宽技术应用范围，突破原本只适用较小尺寸磁体的限制。

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