安徽大學(xué)教授王守國(guó)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京工業(yè)大學(xué)及稀土永磁材料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員，首次揭示了影響重稀土擴(kuò)散效率的兩大關(guān)鍵微觀機(jī)制。12月18日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》。

稀土永磁材料作為稀土資源最主要的功能應(yīng)用載體，已成為支撐新能源汽車、高端裝備制造、電子信息、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的核心材料。當(dāng)前我國(guó)稀土資源領(lǐng)域面臨高豐度元素（如鑭、鈰）大量積壓與戰(zhàn)略重稀土（如鏑、鋱）利用效率低的雙重結(jié)構(gòu)性挑戰(zhàn)，推動(dòng)稀土資源實(shí)現(xiàn)均衡化、高附加值利用，已成為貫徹國(guó)家新材料發(fā)展戰(zhàn)略、保障產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈自主可控的重要任務(wù)。

王守國(guó)研究團(tuán)隊(duì)始終以國(guó)家重大需求為牽引，堅(jiān)持理論指導(dǎo)設(shè)計(jì)、應(yīng)用帶動(dòng)研發(fā)的科研路徑，在磁性材料領(lǐng)域取得了一系列重要進(jìn)展。近期，他們聚焦高豐度稀土永磁材料晶界擴(kuò)散技術(shù)和微觀機(jī)理，首次揭示了影響重稀土擴(kuò)散效率的兩大關(guān)鍵機(jī)制：一是主相晶?；瘜W(xué)異質(zhì)性誘導(dǎo)的重稀土元素選擇性擴(kuò)散行為；二是晶間區(qū)域鋯-硼化合物和稀土-鐵化合物相對(duì)重稀土元素?cái)U(kuò)散產(chǎn)生的阻礙效應(yīng)。

王守國(guó)介紹，通俗來說，主相晶粒之間化學(xué)成分的不均勻性，會(huì)導(dǎo)致重稀土原子“有選擇地”滲入不同區(qū)域，就好比不同土壤的吸水能力存在差異，直接影響重稀土原子分布的均勻性。而晶界處存在的鋯-硼化合物與稀土-鐵化合物等雜相，則會(huì)像“路障”一樣，顯著阻礙重稀土原子沿著晶界通道的快速擴(kuò)散。上述兩方面因素均對(duì)重稀土的擴(kuò)散過程產(chǎn)生不利影響，從而制約了高豐度稀土晶界擴(kuò)散磁體矯頑力的提升。

該發(fā)現(xiàn)為深入理解并設(shè)計(jì)高豐度稀土磁體的微觀結(jié)構(gòu)，提升重稀土元素利用效率，突破晶界擴(kuò)散磁體的性能瓶頸提供了重要的理論依據(jù)與材料設(shè)計(jì)新思路。此外，團(tuán)隊(duì)近期的一項(xiàng)工作“一種高鈰含量燒結(jié)磁體及其制備方法”已獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202517520

（來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)）