扫描电镜在稀土永磁材料—钕铁硼领域的应用

钕铁硼永磁材料可分为粘接钕铁硼永磁材料和烧结钕铁硼材料两种。钕铁硼磁铁具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比优质的磁铁。

NdFeB永磁体由于具有优异的永磁特性和高的性价比被广泛应用在风力发电、新能源汽车及电梯曳引机中[1]。但由于NdFeB的电化学电位较负，活性大，加之多相组成易产生电偶加速腐蚀效应，从而导致NdFeB这一重要的稀土功能材料在服役环境中极易产生腐蚀损伤[2]，进而引发系统故障，甚至产生安全风险。在NdFeB永磁体表面施加有机涂层和电镀锌层是目前被认为经济有效的防护手段。

钕铁硼永磁材料行业的核心技术主要体现在制造工艺上，具体体现在其产品的均匀性、一致性、加工质量、镀层质量等方面。钕铁硼磁铁作为第三代稀土永磁材料，具有很高的性能价格比，其广泛应用于能源、交通、机械、医疗、IT、家电等行业，特别是随着信息技术为代表的知识经济的发展，给稀土永磁钕铁硼产业等功能材料不断带来新的用途，这为钕铁硼产业带来更为广阔的市场前景。

我们全新一代Axia ChemiSEM扫描电镜，采用独特方法进行样品成分信息的采集、处理和展示；依托先进镜筒技术，保持系统始终处于好的状态，可聚焦样品采集数据，随时提供高质量图像；可搭载多款扫描电镜软件实现多种自动化功能；简约化设计，全方面性能出色，可表征各种不同类型材料，提供全面的信息。Axia ChemiSEM 是新一代支持内置 ColorSEM 2.0 技术的钨灯丝扫描电镜，基于全新 TrueSight 能谱探测系统，ColorSEM 可以将元素与形貌信息实时同步显示。Color SEM 彩色成像技术让成分分布更直观，实时定量能谱分析让科研更高效。大舱门设计、承受 10kg 的样品台，让样品制备过程更简单。

我们使用Axia ChemiSEM扫描电镜对钕铁硼的涂层进行观察（见图1）。我们的Axia ChemiSEM扫描电镜配备高质量的ETD和CBS两种探测器。CBS、ETD探测器可以同时成像，既可观察成分衬度，又能获取形貌信息（左图为ETD成像，右图为CBS成像）。从扫描电镜照片中我们可以观察到钕铁硼表面的涂层一共有3层，结合我们Axia ChemiSEM扫描电镜自带的TrueSight 能谱探测系统可知（见图2）：上层和下层主要是Ni层，中间主要为Cu层，由此更能显现出我们的Axia ChemiSEM扫描电镜获得的分析结果更高效、准确，可以解决用户的实实在在的问题。

图1：Axia ChemiSEM扫描电镜下NdFeB样品的截面形貌图

图2：NdFeB涂层的Mapping分布图

参考文献

[1] 宋小明, 张延安, 豆志河, 等. 加剂方式对烧结钕铁硼磁体磁性能的影响[J]. 稀有金属, 2021, 45(2): 163-168.

[2] YANG H, MAO S, SONG Z. The effect of absorbed hydrogen on the corrosion behavior of sinteredNdFeB magnent[J]. Materials and Corrosion, 2012, 63(4): 292-296.