本站首页 浙大首页 实验室介绍 实验室简报 联系我们 English Version
动态新闻
阙端麟先生九十诞辰纪念会暨时创奖学金捐赠仪式 2017-05-23
实验室与岛津(中国)签订合作协议 2017-03-29
第二届硅基微纳结构及其应用研讨会成功举办 2017-01-12
硅材料钱国栋教授和严密教授分获两项国家奖 2017-01-10
   
通知公告
   
   
 
 

严密教授荣获国家技术发明二等奖--钕铁硼晶界组织重构及低成本高性能磁体生产关键技术

编辑:admin 日期:2014-01-13 01:01 访问次数:92978

无论是你口袋里的手机、电脑中的磁盘,还是磁悬浮列车、飞机的导航系统、医院里的核磁共振仪,都离不开一种能发挥优异磁性的神奇的材料。它就是有“磁王”之称的钕铁硼,在材料的帝国里赫赫有名。它可以在一定空间内产生恒定磁场,具有极高的矫顽力(在大的温度波动或电磁场影响下能够保持磁性的能力)和磁能积(尽可能小的体积获得大的磁能),特别是它在20℃~150℃环境下相对于其它永磁体的优异表现,使得钕铁硼永磁材料在多种领域特别是现代高科技领域获得了广泛应用,使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
    
    钕铁硼自1983年发明以来,经过三十年的发展,性能得到了很大改善,磁能密度已经接近它的理论极限了,然而还存在着抗腐蚀性能差、矫顽力低、重稀土用量大的问题,严重限制了它的应用发展。“现在稀土很热,我们国家稀土总量比较大,稀土永磁材料占整个稀土各类应用的60%以上,而90%的稀土永磁材料都是钕铁硼,所以钕铁硼的性能基本决定了上游产业的应用。”浙江大学材料科学与工程学系教授严密说,“当时浙江省没有人做这方面的研究,我们在没有任何基础、设备、人才和资本的情况下,从零开始,逐渐形成了自己的原创性的研究思路。”严密和他的研究团队针对限制钕铁硼应用发展的关键问题,提出了原创的技术思路,叫做“晶界组织重构”,把钕铁硼这一技术功能材料的晶界相按照理论的要求重新设计、制备,来获得具有全新的晶界组织结构的钕铁硼材料,分别解决抗腐蚀性能差、矫顽力低、高重稀土用量的问题。
    
    
“传统生产工艺会产生富钕相,跟主相的电位差很大,很容易腐蚀,就要通过晶界组织重构把它改性和替换掉。对于矫顽力差的问题,传统的方法是加重稀土,最多的时候要加10%的重稀土,重稀土在稀土里比例极低,价格比一般的轻稀土高几十倍甚至几百倍,在我们国家含量也很少,成倍地提高了材料的成本;同时,加重稀土还会降低磁性,即磁能密度。我们的方法能在重稀土用量增加得很有限的情况下,获得同样的效果,同时还能保证足够的磁性。”
    
    
严密说:“磁性材料或者钕铁硼在汽车中的用量多少可以判断汽车的高档程度,高档的要用上百个,低档的用十几个,在国外往往用人均磁性材料或者钕铁硼的用量来判断一个国家的发达程度。”钕铁硼在能源、信息、交通、医疗和国防等领域应用广泛,是最重要的稀土功能性材料,也是国民经济和国防建设的关键基础材料。数据表明,目前中国有一百多家钕铁硼生产企业,日本只剩四家企业,美国只剩一家,欧洲也只剩一家,中国是世界钕铁硼的生产大国。严密团队研发的新材料分别具有不同的性能特点,抗腐蚀性大幅度提高,韧性明显改善,节约了宝贵的稀土资源,大幅降低了生产成本,打破了日美对高端稀土永磁市场的垄断,使中国逐渐从钕铁硼生产大国向钕铁硼生产强国转变。
    
    
浙江大学与浙江英洛华磁业有限公司开展产学研合作研究和开发达十余年,2004年共建了浙大英洛华新材料研发中心。“这个企业成立于1989年,直到2000年的十几年时间里,每年的总产值只有两三千万。通过我们的合作,它现在已经成为全球第三大钕铁硼生产企业,年度总产值达十七亿。同样的十几年跟前面的十几年相比,有了重大的突破性的飞跃,既有企业自己的努力,也有我们科技合作的贡献。”严密说。2009年,浙江大学牵头创建了浙江省磁性材料重点科技创新团队。


文章引用于求是新闻网


 
版权所有:浙江大学硅材料国家重点实验室 地址:浙江大学玉泉校区内 您是本站第位访客
电子邮件:silicon_lab@zju.edu.cn 电话/传真:0571-87951667 邮编:310027 技术支持:创高软件