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钕铁硼作为一种具有极高的磁能积和矫顽力的稀土永磁材料,其在现代工业和电子技术中获得了广泛应用。随着经济的快速发展,稀土永磁材料的需求越来越大,而目前永磁材料对稀土的需求主要集中在重稀土方面,因此,稀土资源的平衡利用与性能突破是钕铁硼永磁材料发展的主要方向,具有重要的意义。(1)本文首先将高丰度稀土 Ce应用到钕铁硼磁体的开发中,研究了 Ce添加对熔体快淬Nd-Fe-B合金性能的影响。XRD结果表明,当Ce含量较低时,Nd-Ce-Fe-B合金保持单一硬磁性相特征,高Ce含量的合金中出现了相分离,生成了 CeFe2相。随着Ce含量的增加,矫顽力和剩磁都呈现降低的趋势,这是由于Ce2Fe14B的内禀磁性能比Nd2Fe14B低。但是,在Ce添加量x=0.45时,矫顽力仍然保持较高水平,从x=0时的894 kA/m降低到x=0.45时的830kA/m,仅仅降低了 64kA/m,大大提高了性价比。由于Ce2Fe14B的居里温度低于Nd2Fe14B,添加Ce会降低Nd-Fe-B合金的温度稳定性,剩磁温度系数α从-0.215%/K降低到-0.556%/K,矫顽力温度系数β从-0.461%/K降低到-0.556%/K。(2)为了更进一步提高Nd-Ce-Fe-B合金的矫顽力和改善其温度稳定性,研究了Ga添加对(Nd0.55Ce0.45)12.5Fe81.5-zGazB6合金性能的影响。研究结果表明:适当添加Ga可以显著提高合金的磁性能和改善其高温稳定性。合金的剩磁和磁能积随着Ga含量的增加先增加后降低,矫顽力基本呈现先增加后降低的趋势,在Ga含量z=1.2时综合磁性能最好。添加Ga后合金的剩磁温度系数都提高了,说明居里温度和室温磁性能对剩磁温度系数同时起作用,矫顽力温度系数先降后增,说明室温下的矫顽力对矫顽力温度系数的影响比较大,而居里温度的影响比较小。此外,对合金矫顽力机制的研究发现,适量添加Ga后合金的矫顽力机制基本属于钉扎机制,而且随着Ga含量的增加,合金在反磁化过程中受到的钉扎作用逐渐增强。(3)本文最后采取低熔点Nd-Zn合金对熔体快淬Nd-Fe-B合金进行晶界重构,以Nd70Zn30合金粉末为扩散源,按照一定的比例添加到Nd15Fe79B6合金粉末中,进行扩散热处理,研究了热处理工艺和Nd70Zn30合金粉末含量对Nd15Fe79B6合金性能的影响。研究结果表明:最优的扩散热处理工艺为700℃×1h+500℃×4h,在该热处理工艺下,当扩散源Nd70Zn30含量为15 wt.%时,矫顽力达到最大值12532 Oe,对比简单热处理(x=0)后的Nd15Fe79B6粉末的7288 Oe,扩散后粉末的矫顽力都有较大程度提高,剩磁从简单热处理时的61.8 emu/g下降到15 wt.%时的56.28 emu/g。在300-480K的温度范围内,矫顽力的温度系数从-0.466%/K提高到-0.462%/K,剩磁的温度系数从-0.337%/K提高到-0.296%/K。说明晶界扩散可以有效提高Nd15Fe79B6合金的温度稳定性。