中國粉體網訊 稀土永磁材料作為現代工業的“維生素”，在節能家電、新能源汽車、風力發電等領域不可或缺。我國稀土資源豐富，但高端永磁材料制備技術曾長期受制于人。
在科技“突圍”工程推動下，東北大學裴文利教授團隊在稀土永磁制備新工藝上取得重大突破，Ce/La高豐度稀土的應用難題得到有效解決，為稀土資源高值化利用提供了新方案。
稀土永磁材料的重要性
稀土永磁材料是當前已知綜合性能最高的永磁材料，比上世紀使用的磁鋼磁性能高出100多倍，比鐵氧體、鋁鎳鈷性能優越得多。
釹鐵硼作為第三代稀土永磁材料，磁能積高達27-50MGOe，被譽為“永磁王”。 這類材料已成為電子技術通訊、新能源汽車、風力發電、節能家電等領域不可或缺的核心材料。
隨著全球綠色能源轉型加速，高端稀土永磁材料需求持續增長。然而，傳統制備工藝存在能耗高、效率低、重稀土依賴性強等問題，制約產業可持續發展。
傳統工藝的挑戰與技術突破
在輻向取向稀土永磁管研究中，全球技術角逐激烈。日本采用兩步熱等靜壓方法制備各向異性永磁管，通過高溫高壓使粉末燒結致密化，但工藝復雜且對我國實施技術封鎖。
傳統熱壓輻向取向永磁環的制備面臨諸多限制：由于壓機空間和液壓機行程制約，磁環長度難以超過35mm；流變流程短導致組織性能不均勻；生產效率低下，無法實現規模化生產。
內蒙古科技“突圍”工程專項團隊通過熱壓近終成形工藝突破，實現磁管“一次成型”，減少切削加工量30%以上，大幅降低稀土原料損耗。新工藝流程縮短50%，設備能耗降低25%，單件制造成本下降35%以上。
裴文利教授團隊的研究突破
裴文利教授團隊長期致力于高性能稀土永磁材料研究，在熱擴滲技術方面取得重要進展。
熱擴滲技術是一種通過重稀土元素（如Dy）的晶界擴散來顯著提升永磁體矯頑力的先進工藝，其核心在于利用DyF₃等擴散源涂覆磁體表面，在高溫（如880℃）下使Dy元素沿晶界滲入，形成富Dy殼層結構，從而優化晶界富稀土相分布，削弱主相晶粒間的反鐵磁耦合，抑制反磁化疇形核。
團隊發現Ce/La含量對磁體熱擴滲效果有重要影響，隨著Ce/La含量增加，熱擴滲效果變差。研究表明，在最佳熱擴滲工藝下，20%Ce/La含量磁體矯頑力可增加6 kOe以上。團隊通過理論計算Dy元素擴散系數，揭示隨著Ce、La含量的增加，熱擴滲效果變差的機制。
高Ce/La含量會導致磁體氧含量增加，使晶界中含有更多氧化物，熱擴滲過程中缺少富稀土相的配合，導致Dy元素擴散路徑受阻，富Dy殼層分布較差。
團隊還開發了濕化學法和爆炸成型技術制備稀土永磁材料的新工藝。濕化學法通過液相合成實現材料成分的分子級控制，為制備高性能磁體提供了新途徑。
技術應用與市場前景
稀土永磁新材料在多個領域具有廣泛應用前景。市場分析顯示，稀土永磁材料在消費電子、電力機械、醫療器械、高端玩具、包裝、五金以及航空航天等領域具有廣闊應用前景。 隨著項目生產線不斷完善，新技術有望在未來幾年內實現規�；a，為中國稀土產業開辟新增長空間。
未來，隨著熱擴滲技術的進一步優化和濕化學法的成熟，高性能與低成本兼得的稀土永磁材料將成為可能。 包頭市稀土產業產值已在2024年達到1030.5億元，成為國內首個突破千億元的地區，這一技術突破將進一步推動區域經濟向創新驅動躍遷。
2025年12月3日，中國粉體網將在浙江·寧波舉辦“2025高端釹鐵硼永磁材料制備與應用技術大會”。屆時，我們邀請到東北大學裴文利教授出席本次大會并作題為《稀土永磁制備新工藝開發及進展》的報告，裴文利教授將為您介紹東北大學在稀土永磁材料制備中的創新技術。
個人簡介：
裴文利，東北大學材料科學與工程學院教授/博士生導師，遼寧省應用磁學會副秘書長，日本國立秋田大學客座教授，英國皇家化學學會(RSC) Advances Reviewer Panel Member。長期從事高性能稀土永磁材料、稀土功能材料、低維磁性納米材料和磁性器件設計等領域的基礎和應用研究。在Adv. Mater.，Acta Mater.、J. Mater. Sci. Technol.等刊物發表SCI收錄論文130多篇。取得國家發明專利授權32項（稀土永磁10項）。獲遼寧省科技進步一等獎和中國電工學會科技進步二等獎1項。作為項目負責人承擔國家自然科學基金面上項目4項，國家重點專項子課題1項；參與國家基金5項，國家重點專項2項。
參考來源：
高宇，裴文利，等：高豐度稀土永磁體熱擴滲工藝優化及重稀土擴散行為
孫亞輝，裴文利，等：（Ce，La）含量對高豐度稀土NdFeB磁體熱擴滲行為的影響
（中國粉體網編輯整理/留白）
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