高矯頑力釹鐵硼磁體在電動汽車和風能系統的無刷電機和同步發電機中需求量很大。重稀土元素如Tb和Dy常用于提高Nd₂Fe₁₄B型主相的各向異性場，以獲得高矯頑力。然而重稀土元素的高價格顯著增加了磁體產品的總成本。在這個背景下，晶界擴散工藝已得到了廣泛的應用并迅速實現了產業化。通過晶界擴散，重稀土元素Tb和Dy沿晶界滲透到磁體中，重點強化Nd₂Fe₁₄B型主相的表面。因此，其重稀土用量小，具有顯著的成本優勢。

近年來的多項研究表明，多組元稀土合金擴散劑具有廣闊的工業應用前景。然而三價稀土元素容易氧化，這意味著它們在儲存、運輸和應用過程中會發生氧化。由于稀土氧化物的擴散效率很低，這種不可忽視的氧化會阻礙稀土元素的晶界擴散，不利于矯頑力的提高。因此，提高這些合金擴散劑的化學穩定性具有重要意義，然而人們對這個問題的關注卻很少。此外，擴散磁體的化學穩定性也十分很重要，特別是應用于海上風力發電機中的磁體。研究團隊之前的工作表明，添加擴散劑成分對擴散磁體耐蝕性的影響與擴散源的組成密切相關。因此，在開發更有效的擴散劑的同時，還需要兼顧提高擴散磁體的矯頑力和耐蝕性。

因為Al和Ni這兩種元素可以與三價稀土元素形成低熔點共晶合金，并且在空氣中有明顯的鈍化作用。本研究通過Al和Ni元素的添加來優化多組元Pr-Tb-Cu合金擴散劑。結果表明，Al和Ni均能降低Pr-Tb-Cu合金的熔點，進一步提高擴散效率。而且，Al和Ni的添加不僅提高了擴散劑的抗氧化性，對磁體的耐蝕性也有積極的影響。該研究用洛倫茲透射電鏡、開爾文力顯微鏡多種微觀結構表征方法詳細地闡明了改善矯頑力和化學穩定性的機理，為開發高效、耐久的擴散劑提供了一種新思路。

本研究由華南理工大學劉仲武教授團隊、杭州電子科技大學張雪峰教授團隊、中國科學院深圳技術研究院孫蓉研究員團隊合作，以“Boosting efficiency and oxidation resistance of Pr-Tb-Cu diffusion source for Nd-Fe-B magnets by synergistic modification of Al or Ni”為題在《Corrosion Science》期刊上發表。其中何家毅博士與在讀博士生曾超超為共同第一作者，趙利忠研究員為通訊作者。此外，曹佳麗、劉孝蓮副研究員、在讀博士生賈鎬陽，孫蓉研究員、張雪峰教授和劉仲武教授都對該研究提供了重要支持。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010938X24004955