記者29日從安徽大學獲悉,該校材料科學與工程學院王守國教授團隊聯合北京工業(yè)大學及稀土永磁材料全國重點實驗室,圍繞高豐度稀土磁體重稀土晶界擴散技術展開深入研究,首次揭示影響重稀土擴散效率的兩大關鍵微觀機制。相關研究成果日前發(fā)表于《先進功能材料》。
稀土永磁材料是新能源汽車、高端裝備制造、電子信息、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略性新興產業(yè)不可或缺的核心材料。推動稀土資源均衡化、高附加值利用,已成為落實國家新材料發(fā)展戰(zhàn)略、保障產業(yè)鏈供應鏈自主可控的重要任務。
針對這一挑戰(zhàn),研究團隊提出創(chuàng)新科學假設。團隊認為,高豐度稀土磁體內部化學成分異質性及復雜晶間相結構,可能是主導并制約重稀土原子沿晶界擴散路徑、速率及分布形態(tài)的關鍵內在機制。該構想將工藝難題提升至材料科學層面,為設計磁體微觀結構、調控擴散過程提供了新理論方向。
基于該設想,研究團隊通過微觀結構設計,結合先進磁性測試與結構分析表征手段,首次明確揭示主相晶?;瘜W異質性誘導的重稀土選擇性擴散行為,以及晶間區(qū)域ZrB2和REFe2相對重稀土擴散的阻礙效應,是導致重稀土擴散效率低下的根本原因。
王守國表示,該發(fā)現為理解并設計高豐度稀土磁體組織、提升戰(zhàn)略重稀土利用效率提供了新科學視角和材料設計思路。