材料学术界是如何在材料勾兑中偶然发现钕铁硼的?
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三代稀土磁铁分别出现在20世纪60年代中期、70年代和80年代左右,这让人们相信我们可能大约每十年就会有新一代的稀土磁铁。然而,自发现Nd-Fe-B磁铁以来已经过去了33年,电机行业仍然没有出现任何新一代磁铁的迹象,这一事实甚至让一些悲观主义者认为Nd-Fe-B可能是最后一种高性能稀土永磁体。
为了对未来稀土永磁材料有合理的展望,我们必须认识到第1、2代和第3代稀土永磁材料发展的显着差异。基于SmCo5 和 Sm2Co17的磁体的开发是二元R-Co化合物系统研究的结果,当对 RCo5化合物的研究从20世纪50年代后期开始时,R-Co 相图的初步版本可用,并且RCo5和其他一些R-Co化合物的存在已经为人所知。研究人员的任务变成了制备R-Co金属间化合物并测试其基本磁学参数,包括饱和磁化强度值、居里温度和结晶各向异性场,并确定具有开发为实用永磁体潜力的化合物。 Nd-Fe-B磁体的发展与SmCo5和 Sm2Co17基磁体的发展非常不同,要了解这一重要区别及其意义,有必要回顾一下Nd2Fe14B化合物的发现。事实上,在R-Co和R-Fe 系统中同时搜索永磁材料的候选者,R-Fe系统(R=Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu 和 Y)的广泛研究在20世纪60年代中期由Ray、Strnat 和他们的美国赖特-帕特森空军基地和代顿大学的同事。不幸的是,R-Fe二元化合物既没有高居里温度,也没有单轴结晶各向异性,因此似乎没有希望。
在20世纪70年代,利用快速凝固对包括软磁材料在内的非晶材料的研究变得非常活跃,并激发了在R-Fe系统中寻找新的亚稳相的希望。1973年,Clark将TbFe2非晶带加热到500 °C,获得了69 kJ/m3的能量积。从1980年开始,Croat研究了熔纺 R-Fe 合金(R=Pr、Nd、Sm、Gd、Tb 和 Er),并在 Nd0 中得到 (BH)max = 24-32 kJ/m3 .4Fe0.6 和 Pr0.4Fe0.6。显然,Koon是第一个将B添加到熔纺R-Fe合金中的人。添加硼的目的是抑制熔纺合金的结晶倾向。然后,Hadjipanayis还在R-Fe系统中加入 |











