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包头稀土研究院不断突破磁性材料表面技术

日期: 2022-08-08
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来源:包头市工信局


日前,包头稀土研究院的稀土材料研究所磁性材料表面技术团队,依托内蒙古重大专项与内蒙古工业大学合作,利用等离子喷涂—晶界扩散法,在几乎不降低剩磁的条件下,用重稀土氧化物将牌号为50M磁体的矫顽力提升了约60%。这一效果与在磁体表面磁控溅射金属铽相当,而加工效率提高两到三倍、成本降低50%以上,具有极好的市场前景。该技术已申请和授权国家发明专利,并进行小规模生产,已取得了良好的效果。

表面团队组建于2017年,致力于研发磁性材料表面防护涂层、晶界扩散涂层、硬质防护膜、非晶薄膜等各类功能膜层。团队现有内蒙古突出贡献专家1名,硕士以上科研人员5名,高级职称以上人员3名,是一支具有较高研发水平的专业研发队伍。

随着科学技术对材料各方面性能不断提出更高要求,材料表面技术已成为提高材料质量、改进材料性能的重要手段,薄膜材料更是成为了构筑高新技术产业的基本要素,表面工程研究对材料学的研究将起到举足轻重的作用。

表面团队不断强化着自己的科研能力,现拥有多工位、中试型多功能真空镀膜设备1台、多靶位小型磁控溅射镀膜仪一台,同时,还拥有多功能材料表面性能测试仪、光学接触角测试仪、平板表面腐蚀测试电化学工作站、金相显微镜、高压加速老化试验箱、中性盐雾试验箱、真空干燥箱、震动抛光机手动喷砂箱等仪器设备,基本具备了试验的条件,可以对表面处理薄膜进行加工和性能检测。

作为稀土薄膜材料的专业研发团队,表面团队目前已与浙江大学、复旦大学、兰州大学、北京工业大学、内蒙古科技大学、中科院力学所、内蒙古工业大学等大学及科研院所合作,不断掌握前沿技术。与天和磁材科技股份有限公司、包头市金蒙汇磁材料有限责任公司等上下游企业建立了良好的合作关系,加强科研的转化能力。

近5年来,表面团队承担或参与了包括国家级在内的各类项目20余项,发表SCI、EI及中文核心期刊论文20余篇、获得授权专利6项,起草团标2项。目前表面团队在稀土非晶薄膜,稀土永磁晶界扩散薄膜、硬质防护膜层等方面取得了一系列研究成果。

在优秀的自身实验条件、与高校的技术强强联合下,表面团队取得了一系列科研成果:采用高浓度稀土镱合金化ZrCuAl非晶合金,制备出了锆基和稀土镱基共存的非晶双相合金薄膜,并且实现了锆&镱双相非晶薄膜杨氏模量的调控,为解决锆基非晶的脆性断裂问题奠定了基础。采用镧、硼共掺杂改性锆基非晶合金薄膜,不仅大幅提升了非晶合金的非晶形成能力(电阻率增加了55.6%)和力学性能(硬度从6吉帕提高到9吉帕以上,模量从120吉帕提高到150吉帕以上),而且经XPS验证非晶薄膜中的金属态锆含量增加了96.88%,说明此非晶态薄膜表面的氧化膜厚度明显减薄,表明其具有更好的抗氧化和耐腐蚀性能。



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