◎ 本刊记者 翟万江

用于新能源汽车、风力发电、工业机器人、轨道交通和航空航天部件等电机磁钢一般要求高剩磁、高矫顽力、耐高温和耐腐蚀，常规牌号无法满足使用要求。为获取高磁性能的钕铁硼永磁材料，普遍做法是大量添加Dy、Tb等重稀土，而Dy、Tb等重稀土资源价格昂贵，大量添加必然增加产品成本，降低市场竞争力。因此开发新技术，在磁体获得高剩磁、高矫顽力、耐高温、耐腐蚀的前提下，显著减少Dy、Tb等重稀土资源的使用量具有非常重要意义，同时可以促进我国稀土产业由“资源型”向“技术创新型”转变，而目前国内外针对相关研究不多，且真正能产业化的没有。南昌航空大学金属材料工程专业罗军明教授领衔的“功能材料与器件课题组”为解决之一关键技术问题，自2011年起与企业建立了长达10年的产学研合作，与企业一起攻克了这一关键技术难题。

瞄准科技前沿，突破技术瓶颈

提高矫顽力的传统办法是通过在熔炼时添加重稀土，这种方法重稀土量添加量很大，例如耐温150℃的SH牌号需要添加3%以上重稀土，耐温180℃的UH牌号需要添加4%以上重稀土，耐温200℃的EH牌号则需要添加5%以上重稀土，而且熔炼添加的重稀土会进入主相导致磁体的剩磁急剧下降。日本企业采用的渗透源是重稀土氟化物或重稀土纯金属，这些渗透源的熔点过高，在晶界渗透900℃高温阶段，这些渗透源依然是固相，而被晶界渗透的磁体亦是固相，可称为“固-固”晶界渗透，晶界渗透的深度是极大地挑战。据报道，一般晶界渗透厚度不超过6mm。

为了突破晶界扩散技术这一关键技术瓶颈，罗军明教授带领课题组与江西金力永磁科技股份有限公司毛华云总工程师为负责人的企业团队不忘初心，砥砺前行，通过近10年产学研合作，开发出低熔点合金渗透源合金以及渗透工艺，将渗透源和被晶界渗透工件在高温段建立“液-固”晶界渗透，通过优化重稀土镝、铽合金的成分、不同的涂覆方式、渗透温度和渗透时间，使重稀土主要分布在晶界上，提高其在晶界相的湿润性，实现高效渗透，使得重稀土镝和铽等的添加量比渗透前降低30%以上。该技术优于日本“固-固”晶界渗透技术，以该技术为核心的“高性能烧结钕铁硼磁体关键制备技术及产业化应用”成果在2020年10月份中国稀土学会组织的成果评价中被认定为：该成果达到国际领先水平。

产学研合作，硕果累累

南昌航空大学“功能材料与器件课题组”自2019年成立以来已经历12个年头，目前有教师11人，其中10人获得博士学位，研究生30余人。课题组带头人罗军明为二级教授，江西省百千万人才工程人选，江西省热处理学会理事长。十多年以来，罗军明教授带领课题组成员围绕稀土永磁企业技术问题，通过选派年轻教师到企业挂职、与企业联合培养硕士研究生，与企业联合申报科研项目和成果等多种形式深度开展产学研合作。在合作中罗军明教授和课题组成员多次深入企业第一线，特别是在暑假，冒着高温现场了解生产问题，开展科学研究。罗军明教授坦言，从事产学研合作解决企业技术难题其实是一个很“痛苦”的过程，只有经过无数个日夜的努力，流过无数汗水、泪水之后，才会有成功的喜悦。

2011年课题组和江西金力永磁科技股份有限公司共同成功申报获批江西省重大科研计划项目“低钕低镝烧结永磁材料的关键设备技术”，资金100万元，主要开展了优化低钕低重稀土永磁成分配方，以提高磁体磁性能研究。2012年针对NdFeB永磁体耐蚀性和耐磨差的问题，江西金力永磁科技股份有限公司投入20万元给本课题组，设立了产学研项目“NdFeB永磁体表面强化防护涂层研究”，成功解决了NdFeB永磁体耐蚀性和耐磨性问题。2014年南昌航空大学根据江西金力永磁科技股份有限公司对稀土原材料要求，赣州湛海新材料科技有限公司为课题组设立了10万元产学研合作项目“高纯高性能稀土氧化物粉体制备”，通过攻关提升NdFeB永磁所需Nd、Tb等稀土元素的纯度和性能。2012年本课题组参与国家科技支撑计划项目“稀土永磁材料表面防护技术与应用”，经费129万元，开展了电泳、微弧氧化和磁控溅射等方法制备磁体涂层来提高磁体耐蚀性研究。2018年江西金力永磁科技股份有限公司与课题组共同成功申报到江西省重点研发项目“电动和混合动力电机用稀土永磁关键技术研究”，获100万元资金支持，开展了电动和混合动力电机高端钕铁硼磁体研究。2020年江西金力永磁科技股份有限公司与课题组共同成功申报到江西省重大科技专项“节能电机高性能稀土永磁关键技术研究”，获1000万元资金支持，目前正在开展了高性能稀土永磁关键技术攻关。

课题组研究成果不但推广到江西金力永磁科技股份有限公司，而且推广到赣州富尔特电子股份有限公司和天津博雅全鑫磁电科技有限公司等稀土永磁企业，产生巨大经济效益和社会效益服务。经过10年产学研合作，合作企业硕果累累，取得了良好经济效益和行业口碑，2012年到2020年成果实施以来实现销售收入92.5亿元，净利润8.8亿元。

本课题组联合江西金力永磁科技股份有限公司等企业共同申报的“高性能烧结钕铁硼磁体关键制备技术及产业化应用”获得2020年中国产学研合作创新成果奖二等奖；“烧结钕铁硼永磁体防腐关键技术与应用”获得2020年中国腐蚀与防护学会科学技术奖二等奖。此外，“高纯稀土碳酸盐和氧化物的物性调控与应用” 获得2017年中国稀土学会科学奖二等奖。本课题组与企业申请专利40余件，其中获得授权发明专利18件，授权实用新型10件；发表论文18篇，其中SCI、EI收录16篇；联合培养硕士研究生9人。

“我们要像总书记说的那样，把论文写在祖国大地上”，产学研合作取得丰硕成果使得罗军明教授进一步坚信“科技创新是推动企业发展的原动力，科技创新永无止境”。