在稀土院磁性材料研究所,科研人员正忙着测试新工艺——钕铁硼永磁材料的制备方法对磁体性能所产生的影响。该工艺已申请国际专利,先后取得日本、美国、欧盟授权,有望打破国外专利技术保护壁垒。
钕铁硼永磁材料一直是我国稀土行业最为关注的稀土应用产业,随着科学技术的发展与进步,高性能钕铁硼永磁材料的需求日益广泛。稀土元素镝、铽等作为高性能钕铁硼产品重要原材料,由于其价格昂贵,造成产品成本较高,严重制约我国高性能钕铁硼产业发展。
一直以来,稀土院强化“产学研用”融合,瞄准功能材料高值高端研发,提高服务市场与现场能力,致力于解决一系列科研技术难题。“与现有工艺相比,我们的核心技术在于采用物理气相沉积工艺,将重稀土镝、铽元素沉积在钕铁硼甩带片或破碎粉体表面,实现甩带片或粉体表面镀膜,从而提高钕铁硼磁体性能,大幅减少重稀土元素镝、铽的使用量,极大降低钕铁硼制造成本。该技术推广应用后,有望生产大尺寸、高牌号、性能均匀钕铁硼磁钢,有效缓解镝、铽资源短缺制约高性能烧结钕铁硼产业发展的矛盾,提升我国在高铁、新能源汽车、风力发电等领域的产品技术及国际竞争力。”该专利主要负责人孙良成向记者介绍道。
据悉,我国目前主要采用双合金工艺和晶界扩散工艺降低钕铁硼磁体中重稀土的使用量。双合金工艺是指分别熔炼主合金和包含重稀土元素的辅合金,形成磁粉后,将主合金磁粉和辅磁粉按配比混合,取向压制并烧结,该工艺中重稀土使用量仍然较高。晶界扩散工艺是通过镀膜等方式在钕铁硼磁体表面形成稀土元素覆盖层,经高温扩散处理,将重稀土元素沿晶界扩散至磁体内部,该工艺仅限于制作较薄的钕铁硼磁体,性能均匀性差,在制备大块磁体时候,性能改善不明显。
“传统工艺技术作用已达到极限,低成本沉积重稀土元素镝、铽元素,控制其厚度及分布状态是实现专利产品性能突破的重要途径,下一步,我们将加大新技术研发力度,开发出试用于新技术的甩带片及粉体镀膜设备,努力实现钕铁硼磁体高磁能级、高矫顽力、高剩磁的目标。”该研究团队技术人员介绍道。
稀土院科研人员朝着做强做大功能材料产业迈出了关键一步。未来,稀土院将持续重视知识产权工作,进一步提升知识产权管理效能,立足于行业前沿,专注于技术、项目和产品的开发创新工作,积极培育高价值专利,加大重点项目攻关力度,在稀土湿法冶炼、稀土柴油车尾气催化剂、稀土助剂、稀土储氢材料等多个领域,开展专利挖掘工作,形成多类别、多层次的高价值专利布局,全面覆盖和保护重点产业创新成果,推动科技创新和成果转化,勇担支撑稀土产业高质量发展的重任。