Visokoločljivostni FEGSEM BSE-posnetki mikrostrukture s terbijem dopiranega magneta so pokazali, da nastane t.i. core-shell struktura s tanko (Nd,Tb)-Fe-B reakcijsko fazo bogato na Tb, ki se nahaja okoli osnovnih zrn primarne matrice Nd2Fe14B. Debelina reakcijskih faz je bila od samo nekaj 10 nanometrov do nekaj mikrometrov. Analize smo izvedli s FEGSEM mikroskopom JEOL JSM-7600F in z analitskim sistemom Oxford INCA Energy 350 z EDS-SDD detektorjem X-max 20. Ugotovili smo, da se difuzijski proces konča z ravnotežno koncentracijo Tb, ki ustreza vrednosti x = 0.5, oziroma z enakim atomskim razmerjem med Nd in Tb: Nd/Tb = 1/1. Koncentracijski gradijent terbija med primarno matrično fazo Nd2Fe14B in reakcijsko fazo je oster in nastane znotraj dolžine ≈ 0.5 um, medtem ko ostane koncentracija Fe nespremenjena v obeh fazah.
COBISS.SI-ID: 26740007
Eden najpomembnejših dosežkov v zadnjem letu je končana študija t. i. difuzijskega procesa na magnetih Nd-Fe-B. Gre za proces po sintranju, pri katerem pride pri povišanih temperaturah do zamenjave atomov Nd z Dy v tetragonalni kristalni strukturi 2:14:1. Do substitucije pride v zunanjem sloju zrn, kar privede do mikrostrukture tipa »jedro-ovoj«. Jedro predstavlja faza Nd2Fe14B, ovoj pa visokokoercitivna faza, bogata z Dy – (NdDy)2Fe14B. Izračun koncentracije Dy v magnetih po t. i. difuzijskem postopku je pokazal, da je v magnetu cca 0.6 ut. % Dy in da so magnetne lastnosti primerljive oz. boljše kot v primeru magnetov proizvedenih po postopku prašne metalurgije, ki so vsebovali 6-10 ut. % Dy. Zaradi tega dejstva je t. i. difuzijski postopek, ki temelji na elektroforetskem nanašanju, izredno uporaben postopek, ki vodi do velike izboljšave koercitivnosti (do 30 %) ob minimalni izgubi remanentne magnetizacije.
COBISS.SI-ID: 268167424
V vabljenem predavanju smo pokazali izjemen prihranek pri količini potrebnega dodatka težke redke zemlje za izboljšanje koercitivne sile za 30 %, ne da bi se pri tem poslabšala remanentna magnetizacija, kar je izrednega pomena za uporabo v motorjih za električna vozila in generatorjih veternih elektrarn, kjer delovna temperatura preseže 180 st. C. Prihranek, ki smo ga dosegli je deset-kraten.
COBISS.SI-ID: 27008295