磁钢降本攻略：分层磁钢与角部晶界扩散的探索与应用

在新能源汽车和风电等领域的快速发展推动下，高性能磁钢的需求持续增长。然而，重稀土价格的飙升给磁钢制造商带来了巨大的成本压力。为了应对这一挑战，磁钢行业正在积极探索新的降本技术，其中分层磁钢技术和角部晶界扩散技术尤为引人注目。

分层磁钢技术是一种创新的磁钢结构设计。 这种技术将磁钢径向分成若干段，然后利用绝缘胶水将各段粘合在一起。通过在不同层使用不同矫顽力的磁钢，可以在保持整体性能的同时显著降低成本。例如，可以保持磁钢两侧的高矫顽力，而降低中间部分的矫顽力。 这种方法特别适用于磁钢四个角部磁密较大的情况 ，因为这些部位通常需要更高的矫顽力。

然而，分层磁钢技术也面临着一些挑战。首先是胶水成本问题。由于采用了胶水粘合的方式，这种技术的成本相较于传统磁钢有所上升。其次，分段磁钢之间的独立性可能导致漏磁现象增加，从而影响电机性能。因此，在应用分层磁钢技术时，需要在成本和性能之间寻求平衡。

与分层磁钢技术不同， 角部晶界扩散技术更加关注磁钢局部性能的优化。 这种技术选择在磁钢的四个角部提高矫顽力，而在其他部位则适当放宽要求。通过在烧结后利用重稀土元素Tb、Dy的单质或化合物作为扩散剂，通过扩散热处理使重稀土从磁体表面沿晶界进入磁体内部，分布在晶界和晶粒表面以提高钕铁硼磁体矫顽力。

角部晶界扩散技术的优势在于它不仅降低了重稀土的用量，还能够维持甚至提高磁钢的整体性能。研究表明， 使用这种技术的磁钢在保持相同矫顽力的情况下，剩磁可以提高15% ，同时Dy含量减少了30%。然而，这种技术也面临着如何确保产品一致性的挑战，因为需要分别检测四个角和中间段的矫顽力，这增加了生产过程中的质量控制难度。

尽管面临挑战，这两种技术仍然是磁钢降本的重要方向。 分层磁钢技术已经在特斯拉等先进企业得到广泛应用 ，而角部晶界扩散技术则被认为是更具成本优势的创新方案。随着技术的不断进步和重稀土价格的持续上涨，这些降本技术有望在未来得到更广泛的应用。

展望未来，磁钢降本技术的发展趋势可能包括：进一步优化晶界扩散技术，提高扩散剂的扩散速率；开发新型扩散剂，如使用轻稀土或非稀土元素；以及探索新的磁钢结构设计，如多层复合磁钢等。这些创新将有助于推动磁钢行业向更高效、更经济的方向发展，为新能源电机领域带来更多的创新和突破。