合金永磁材料

合金永磁材料

PermanentMagneticMaterials材料科学与工程学院李军1主要内容合金永磁材料概述AlNiCo永磁合金永磁铁氧体稀土永磁材料2现代科技正向集成化、超小型化、轻量化、智能化方向发展，具有超高能密度的永磁材料有力地促进科技的发展。永磁体是一种能量密度很高的贮能器，利用它可高效实现能量的相互转换，而其本身并不消耗太多能量。永磁体能量密度越高，在其气隙或周围空间产生一定磁场所需磁体的体积就越小。VK-K100手机，机身仅有8.8mm厚，全机仅重53g三星Sense-X1型笔记本电脑，机身仅厚19.2mm，仅重1.7kg320世纪以来，永磁材料的磁能积不断得到提高，其材料的基本成分和性能如表所示。20世纪永磁材料磁能积的进步4广泛应用的永磁材料有AlNiCo永磁、铁氧体永磁、稀土永磁和其他永磁材料等四大类。AlNiCo永磁的居里温度高，温度稳定性好。但它含有较多的战略金属Co和Ni。铁氧体永磁的原材料丰富，价格低，虽然磁性能不高，仍在汽车、音响、家用电器、办公设备中广泛应用，近几年产量仍保持约10％的年增长率。AlNiCo永磁铁氧体永磁5Sm-Co系永磁的居里点高，温度稳定性好，磁性能也较好，但含有较多金属Co，原料成本价格偏高，应用受限。稀土铁系永磁材料，如NdFeB系永磁材料，磁性能高，不含战略金属Co和Ni，相对价格较低，年增长率达20％-30％，是目前最重要的一种永磁材料。SmCo永磁烧结NdFeB永磁6产生相同磁场，需要NdFeB磁体的体积是马氏体磁钢的1/60，AlNiCo永磁体的l/5，SmCo磁体的2/3-1/2。应用粘结NdFeB磁体的电机重量和体积仅为粘结铁氧体电机的40％和36％；硬盘驱动器HDD电机中采用粘结NdFeB磁体，其重量比采用粘结铁氧体的硬盘可减少一个数量级甚至更多。产生相同磁场的不同磁体体积比较-C钢,2-W钢,3-Co钢,4-AlNiCo,5-TiConal,6-TiConalG,7-TiConalGG,8-TiConalXX,9-SmCo5,10-(Sm,Pr)Co5,11-Sm2Co17,12-NdFeB7AlNiCo永磁合金8工业永磁体最早从本多发明的MK钢(高钴碳素钢)开始，1931年三岛发明的MK钢(FeNiA1合金)矫顽力比KS钢高一倍，不需要淬火处理，成为铝镍钴磁钢的原型。30年代末，AlNiCo磁钢开始出现。到20世纪70年代，AlNiCo在世界范围内普及，但目前其统治地位已被铁氧体和稀土永磁取代，但其优异的温度特性而应用于精密测量、仪器仪表等领域。AlNiCo永磁精密压力表9铝镍钴合金基本上都用熔化铸造工艺制取。在熔铸中采用定向凝固技术，形成晶轴沿[100]方向的柱状晶，该方向正好与立方点阵金属的易磁化轴一致。铸造后的AlNiCo磁钢，锻造后在1000-1300℃温度经数分钟固溶处理，可使合金元素均匀化，形成单相固溶体(α)相。AlNiCo磁钢具有较高的矫顽力，这是热处理中析出的铁磁性粒子的形状各向异性引起，而析出的铁磁性粒子是由spinodal分解(调幅分解)产生。10调幅分解是利用高温下α固溶体在一定温度下分解成晶体结构相同、成分各异、浓度连续变化的α1和α2固溶体组成的细密组织。固溶后的合金900℃进行磁场热处理，单相α固溶体会分解析出α1(体心立方铁磁性相)和α2(体心立方非磁性相)，外加磁场使铁磁性α1相沿磁场方向在非磁或弱磁的α2相中整齐排列，在随后的分级时效中进行上坡扩散，得到优良的永磁性能。11永磁铁氧体12反铁磁体中，两个亚点阵A和B的磁矩方向相反且数值相等，自发磁化强度为零；如果MA不等于MB，存在自发磁化强度，形成类同于铁磁性的物质，称为“亚铁磁体”。亚铁磁体一般是Fe2O3与金属氧化物组成的复合氧化物，称为“铁氧体”。硬磁铁氧体一般可表示为MO·xFe2O3，其中M为Ba、Sr等。反铁磁晶胞铁氧体永磁13永磁铁氧体中不含有Ni、Co等高价格金属元素，价格十分低廉，化学稳定性好，尽管产值已被稀土水磁超过，但仍然占有很大的市场份额。在永磁铁氧体中，已实用化的有BaO-6Fe2O3，SrO-Fe2O3等。铁氧体具有三种不同的晶体结构：尖晶石型、石榴石型和磁铅石型，永磁铁氧体一般为磁铅石型。铁氧体永磁14磁铅石铁氧体在层堆垛方面具有交替出现六角和立方密堆积结构，具有较强的磁晶各向异性。Fe离子分布于2a、2b、12k、4f1和4f2五种位置，其磁矩来源为(2a)、(2b)、(12k)三个次点阵的Fe离子磁矩与(4f1)、(4f2)二个次点阵的铁离子磁矩。这两种次点阵的磁矩反向平行，互相抵消一部分。磁铅石型Ba永磁铁氧体15永磁铁氧体属于亚铁磁性，内部存在较强的自发磁化；但铁氧体中的磁性离子被较大的氧离子隔离，磁性离子间不存在直接的交换作用。铁氧体的自发磁化不是由于磁性离子之间的直接交换作用，而是通过夹在磁性离子之间的氧离子形成间接交换作用，称为超交换作用。这种超交换作用使每个亚点阵内的离子磁矩平行排列，两个亚点阵磁矩方向相反而大小不等，抵消一部分，剩余部分则为自发磁化强度。16铁氧体的氧化物粉末比较容易粉碎，易得到单畴颗粒粉末，其永磁性能应较高。铁氧体的制备工艺是球磨、预烧、再球磨、成型、烧结等，复杂的工艺难以保证材料性能一致，而且球磨在铁氧体颗粒表面产生大量缺陷和应力，容易形成反磁化畴，降低磁体的矫顽力和永磁性能。原料的选择和管理、磁场的施加、粉碎颗粒的大小及烧结中温度场的分布等因素对铁氧体的磁性能有很大的影响，必须严加控制。17稀土系永磁材料18稀土永磁合金是稀土元素R(Sm，Nd，Pr等)与过渡金属TM(Co，Fe等)形成的一类金属间化合物。按过渡族金属不同可分为RCo系和RFe系永磁合金。RCo系包括SmCo5型磁体和Sm2(CoFeCuZr)17型磁体；RFe系磁体主要包括NdFeB、SmFeN系磁体。SmCo5型磁体的(BH)m达到160kJ/m3，为第一代稀土永磁；Sm2Co17型磁体的(BH)m达到200-240kJ/m3，为第二代稀土永磁；NdFeB磁体的(BH)m达到240-460kJ/m3，为第三代稀土永磁；间隙稀土铁化合物SmFeN有望成为第四代稀土永磁。19稀土钴永磁第一代稀土永磁体RT5中，T取室温下晶体结构为hcp的Co最具代表性。SmCo5永磁体具有较高的温度稳定性，RCo5的温度稳定性如图所示。在RCo5金属间化合物中，SmCo5和GdCo5的居里温度达到1000K，R-T系金属间化合物的居里点20金属间化合物YCo5CeCo5PrCo5SmCo5饱和磁化强度Ms/T1.060.871.120.95磁晶各向异性常数K1/(MJ/m2)5.57.38.09.5各向异性场μ0HA/T12.921.016.025.0居里温度Tc/K9737379121020最大磁能积(BH)m/(kJ/m3)224150249179RCo5金属间化合物的磁性21Y不含有4f电子，显示出的是六方点阵Co的磁性；对于CeCo5来说，Ce的4f电子是不稳定的，其磁性不如YCo5;PrCo5的Js较高；SmCo5显示出优良的单轴各向异性；由于轻稀土的储量比重稀土多，从工业应用角度看SmCo5是有利的。作为永磁体，SmCo5也具有优良的磁学特性，目前已制造出(BH)m达228kJ/m3的SmCo5永磁体。22与SmCo5中Sm的质量比为33.8％相对，Sm2Co17金属间化合物Sm的质量比为23.1％，Sm可节约30％。Co含量增加，Sm2Co17的居里温度达到1200℃，温度特性更加优异；而且，Sm2Co17的Js可达1.4T，为节约Co，研究过用Fe置换Co，尽管Js增加，但各向异性场却急剧下降；而且R2Fe17居里温度太低。已经制造出(BH)m达到297kJ/m3的Sm2Co17永磁体。23Sm2Co17磁体具有与SmCo5不同的微观显微组织，磁化特性是钉扎型。磁化中钉扎Sm2Co17磁体畴壁移动的是磁体中析出的均匀微细的组织。这些析出组织是在高温为均匀的RT7不规则相，经过900℃以下长时间低温退火，分解成规则化的新相组织在R2T17相中产生Co及Fe的富集是铁磁性的，而RT5相产生Ni及Cu的富集是弱磁性或非磁性的。24RT7相的二维模型(不规则)RT7相分解成R2T17相和RT5相的二维模型25Sm2Co17稀土永磁的烧结中，利用Cu置换部分Co，不但降低合金成本，而且在烧结中产生富Cu的液相，使烧结易于进行，容易得到致密磁体；通过添加Ti、Zr及Hf等合金元素，使液相成分向Cu与Co及Fe的化合物过共晶一侧偏移，防止Fe及Co从亚共晶侧以初晶的形式析出。26NdFeB永磁合金27由于Co和Sm资源短缺，Sm2Co17型稀土永磁的工业化生产到20世纪70年代末已有些无以为济。1984年，佐川真仁制备了NdFeB系金属间化合物，无论从资源角度还是性能角度，NdFeB合金都占有明显优势，市场潜力十分看好，迅速成为第三代稀土永磁的代表。用于核磁共振的烧结NdFeB永磁用于永磁电机的烧结NdFeB永磁28NdFeB磁体晶体结构Nd2Fe14B相具有正方结构，晶格常数a=0.882nm，c=1.224nm，具有单轴各向异性，易磁化轴为c轴。单胞有68个原子：8个Nd原子，56个Fe原子，4个B原子。Nd原子占据(4f，4g)两个晶位，Fe原子占据(16k1，16k2，8j1，8j2，4e，4c)6个晶位，B原子占据(4g)一个晶位。Nd2Fe14B单胞内的原子排列29Nd2Fe14B的内禀磁特性

Nd2Fe14B的内禀磁性：居里温度Tc=585K，室温K1=4.2MJ/m2，各向异性场μ0HA＝6.7T，室温Js＝1.61T。高性能的烧结NdFeB永磁30Nd2Fe14B相的居里温度Tc由不同晶位上的Fe-Fe原子对和Fe-Nd原子对的交换作用决定，但R-T之间的交换作用仅为T-T之间交换作用的1/3。不同晶位上Fe-Fe原子对的间距大于0.25nm时，3d电子云有重叠，存在正的交换作用；当原子距离小于0.25nm时，电子云重叠过多，如16k2-8j1和16k2-16k2之间，交换作用为负。正负相互作用部分抵消，使Nd2Fe14B硬磁相的居里温度较低，仅有580K左右。Co、Ni、Si取代Fe原子，正交换作用加强；Cr、Al、Mn取代Fe原子，负交换作用加强；

31Nd2Fe14B相在室温条件下具有单轴磁各向异性，c轴为易磁化轴。NdFeB的各向异性是由R亚点阵和Fe亚点阵所贡献，两者分别由4f和3d电子轨道磁矩和晶场的相互作用引起。特别是稀土原子所处的晶场是不对称的，其4f电子云的形状发生不对称性变化，从而产生各向异性，各向异性场μ0HA=6.7T。Y、La、Ce取代Nd原子，Co取代Fe原子，各向异性场下降很快；Dy、Tb取代Nd原子，少量Al、Si、Mn取代Fe原子，各向异性场有所增加。32Nd2Fe14B晶粒的饱和磁化强度主要由Fe原子磁矩决定。Fe原子磁矩最大2.80μB，最小1.95μB，平均2.10μB。Nd原子磁矩达1.49μB，且其磁矩与Fe原子磁矩平行，属铁磁性耦合，对Nd2Fe14B的磁矩也有一定贡献。Nd2Fe14B室温饱和磁化强度可达1.61T。Nd2Fe14B中原子磁矩的耦合方式S—自旋电子磁矩；L—轨道电子磁矩；J—稀土金属原子磁矩33NdFeB磁体的微结构及磁性随成分及制备工艺的不向有很大区别，磁体磁性能取值范围是：本征矫顽力从μ0Hcj约为1.2-2.5T；剩余磁极化强度Jr从0.8T(各向同性粘结磁体)到1.2-1.5T(取向烧结磁体)；最大磁能积(BH)m的工业水平分别为80-160kJ/m2(粘结磁体)及240-400kJ/m3(烧结磁体)，实验室水平已达到410-460kJ/m3。在25-100℃范围内剩磁温度系数约为0.1％-0.2％，矫顽力的温度系数约为-0.4％。34烧结NdFeB磁体的制备

烧结NdFeB磁体的制备工艺为：原材料准备—冶炼—铸锭冷却—破碎与制粉—磁场取向与压型—烧结—回火—机加工与表面处理—检测。35原料准备材料的磁极化强度Js和各向异性场HA取决于Nd2Fe14B相的化学成分，所以合金成分设计和原材料选择是至关重要的。除金属Nd外，其他稀土金属元素，如Ce、La、Gd、Sm、Er等对NdFeB磁体的磁性能均有害，在合金中含量应尽可能低；Fe以外的其他金属或非金属元素，如C、N、S、P和O等都是降低Js、Tc或HA的，因此纯Fe中的其他元素含量也应尽量低。36设计成分时，应使磁体成分接近化学计量成分Nd2Fe14B，以增大主相的体积分数。熔炼中Nd元素十分容易挥发和氧化损失(总称为烧损)，并且烧结中如果液相(富Nd相)减少，不能形成足够的晶界相，将导致烧结不允分，烧结体密度下降。为此，需要采用偏离化学计量的成分，Nd和B含量均比化学计量比高，如Nd15Fe77B8等。37熔炼熔炼是将纯金属Nd、B-Fe、Dy等熔化，熔炼应确保合金液“清、准、均、净”。“清”是将所有金属料熔清，防止未熔料出现。一些合金元素如Ti、V和Nb等熔点较高，应设法使它们完全熔清。“准”是确保熔炼后成分准确，成分不准是因为金属烧损，为此需真空保护气氛熔炼和设计过量。真空感应熔炼炉金属的熔炼38“均”是指成分均匀。一般采用中频感应炉熔炼，待炉料熔清后，用大功率电磁搅拌，以保证成分均匀。“净”是确保合金液干净，防止夹杂物和气体污染。金属料要预处理以去除氧化物和其他杂质。熔炼中也要采取相关措施，如Ca合金脱氧、泡沫陶瓷过滤等措施。NdFeB合金熔炼中的脱氧除杂工艺39铸锭冷却铸锭组织是制约磁体性能的关键：柱状晶尺寸细小；富Nd相沿晶界均匀分布，没有大块富Nd相；铸锭中不存在α-Fe晶体。合金液体过热，冷却速度较低，先析出Fe很容易在铸锭中富集，出现黑色形如鱼骨状的α-Fe枝晶，另外富Nd相较粗大，且分布不均匀。NdFeB三元系合金铸锭组织a-铸锭冷却速度较慢；b-铸锭冷却速度足够快40为得到高性能合金，需将铸锭在1050℃进行长时间等温退火，使析出的α-Fe与富Nd相和Nd1.1Fe4B4相生成Nd2Fe14B相。铸锭冷却速度足够快，α-Fe枝晶被抑制，直接从合金液中析出Nd2Fe14B相。用铸片工艺来取代传统铸锭冷却工艺，获得的铸片具有均匀的微观组织，α-Fe枝晶偏析很少。三德公司铸片机中的Cu辊铸片工艺简图41制粉制粉是将大块合金锭破碎至一定尺寸的粉末，包括粗破碎和磨粉两个工艺过程。粗破碎方法有两种，一种是机械破碎，另一种是吸氢HD破碎。机械破碎是将封闭式的颚式破碎机串连，在高纯N2保护下，将大块合金铸锭破碎至1-3mm的粗颗粒。容易引入杂质，破碎效果也较差。42HD破碎是利用Nd元素吸放氢的特性，沿富Nd相晶界形成众多均匀的裂纹，粉末容易沿富Nd相裂开。HD破碎效果好，获得的磁粉粒径细小均匀，有效克服传统制粉工艺的缺陷；粉末细小均匀，在磁场中取向后具有高取向度；HD破碎中引入的杂质较少，HD法已成为NdFeB永磁生产采用的主要破碎方法。43将246-175μm的粉末研磨至3-4μm细粉，一般采用球磨制粉或气流磨制粉两种方法。球磨制粉有滚动球磨、振动磨、高能球磨等。振动球磨的粉末形状不规则，不利于磁场取向；高能球磨的粉末颗粒尺寸分布离散，也用得较少。高能球磨行星球磨44目前多数NdFeB生产多采用气流磨粉碎磁粉。气流磨制粉是利用气流将粉末颗粒加速到超音速使之相互对撞而破碎，制粉效率是传统工艺的两倍以上(产量为15kg/h提高到30-35kg/h)。工业生产用气流磨45气流磨磁粉粒度分布较窄，90%的粉末分布在2.8-3.2μm之间，制作的烧结磁体平均晶粒直径约为6μm，粒度分布也比较窄，位于最佳粒径范围内(3-10μm)。用平均粒径为3μm的球磨磁粉制作烧结磁体，平均晶粒直径为12μm，粒径分布也宽(5-18μm)。用这两种粒度分布的同一成分的磁粉制作磁体，前者矫顽力比后者高160kA/m。46取向粉末颗粒的c轴取向程度对磁体的Br和(BH)m均有重要影响。粉末磁场取向是制造高性能烧结NdFeB永磁体的关键技术之一。晶体取向程度受多方面因素的影响，如取向磁场强度、粉末颗粒形状与尺寸、成型方式及粉末松装密度等，取向磁场强度是最重要的。取向磁场设备47NdFeB粉末磁场取向的过程a-H=0；b-畴壁位移；c-粉末颗粒转动；d-三个粉末颗粒的c轴沿取向轴取向48假定每个颗粒有两个磁畴，箭头表示磁矩方向。在取向磁场为零时，由于颗粒间静磁场的相互作用，粉末颗粒会出现团聚现象，形成二次粉末颗粒，NdFeB磁粉的流动性变差。沿箭头方向施加一个向上的取向磁场，为降低系统静磁能，各个颗粒的a畴将扩大，b畴将缩小，随着取向磁场的提高，a磁畴将吞并b磁畴。各粉末颗粒变成单畴体，这是磁场取向的第一阶段。49在磁场作用下，各颗粒倾向于转动到θ＝0的方向上，粉末颗粒的c轴将沿取向磁场方向排列，第二阶段是粉末颗粒转动过程。粉末颗粒在转动中将遇到阻力，阻力主要来自粉末间的静磁相互作用力：团聚力、粉末颗粒间的摩擦力以及粉末形状不规则造成的机械阻力。阻力的存在使粉末无法达到100%的取向度。50为减少粉末之间的摩擦和机械阻力，粉末可采用球型之类的规则形状；为减少成型摩擦，采用适量润滑剂也可使成型的摩擦大幅减少；但如果磁粉间的成型摩擦太小将使磁粉的成型性不好，应将成型摩擦控制在能使粉末成型的程度。定向度随定向场强度提高而提高：为打破磁粉之间的凝聚力，取向场应大于1.5T，但没必要将定向场提得很高。51压制粉末压型目的：按需求将粉末压制成一定形状和尺寸的压坯，增加粉末之间的接触面积，有利于烧结；保持在磁场取向中获得的晶体取向度。压型方法目前普遍采用三种，即模压法、冷等静压和橡皮模压。四柱油压机冷等静压机52成型压力太大使磁体产生明显的应力各向异性，因此压力是磁粉取向的阻力，超过一定成型压力后，压力越大，定向度越低。成型应在能得到成型体的最低压力下进行。粉末冶金压制成型53烧结为提高磁体永磁性能，改进粉末颗粒之间的接触性质，提高磁体强度，需将压坯加热到粉末基体相熔点以下的温度(约0.70-0.85T熔)进行保温热处理，这一过程称为烧结。真空烧结炉54烧结使压坯发生一系列的物理化学变化。粉末颗粒表面吸附气体的排除，有机物的挥发，应力的消除，变形粉末颗粒的回复和再结晶；原子的扩散，物质的迁移，颗粒间由机械接触转化为物理化学接触，形成金属键或共价键结合；接触面扩大，出现烧结颈和烧结颈长大，密度提高，晶粒长大等。烧结颈形成示意图55由于烧结中有液相流动，再加上液相扩散，烧结组织十分致密，空隙很少。从TEM图谱中可知，液相流动可使白色的富Nd相薄层均匀分布在主相周围，硬磁晶粒之间彼此被孤立，有利于提高磁体矫顽力。烧结NdFeB磁体的TEM图谱致密烧结NdFeB磁体的微观组织56回火NdFeB永磁合金烧结快冷后磁性能较低。回火处理可显著提高NdFeB合金的磁性能，尤其是矫顽力。回火温度对合金性能的影响与富Nd相的数量、形貌和分布有关。通过回火可进一步提高富Nd相分布的均匀性，有利于获得高矫顽力的显微组织，同时提高合金磁性对温度的稳定性。但回火时间不能太长，防止形成过量的富Nd相及其聚集，降低合金的矫顽力。57NdFeB磁体微观结构烧结NdFeB磁体的磁性主要由硬磁相Nd2Fe14B相决定。此外，磁体中还有富Nd相和富B相(室温下呈非磁性)，α-Fe、Fe3B、Nd2Fe17等软磁性相。在理想情况下，主相晶粒应被非磁性的晶界相完全分离开，这就要求在烧结中有足够的畜Nd相。弱磁性相及非磁性相的存在具有隔离主相的作用，提高磁体的矫顽力，但降低饱和磁极化强度和剩磁。58烧结NdFeB磁体应当由具有单畴尺寸(0.3μ

m)且大小均匀的椭球状晶粒构成，硬磁性晶粒结构完整，没有缺陷，磁矩完全平行取向，晶粒之间被非磁性相隔离，彼此无相互作用。实际制备的磁体Nd2Fe14B相晶粒表面是主相与非磁性相的过渡层，晶格结构及原子组成不同于晶粒内部，为晶粒边界结构缺陷。晶粒边界结构缺陷既容易成为反磁化的成核区域，但同时又是阻碍畴壁运动的钉扎部位，对磁体的矫顽力有决定性影响。59烧结NdFeB磁体磁性能影响因素

稀土-过渡族金属化合物中，R亚晶格与TM亚晶格之间的交换相互作用影响各向异性和磁化行为等内禀磁性，晶粒之间的相互作用影响磁体的矫顽力、剩磁和磁能积等宏观磁性。凡是影响Nd2Fe14B晶粒中R、TM两种亚晶格之间以及晶粒之间相互作用的因素都会对NdFeB磁体性能产生影响。60合金元素添加元素既可影响主相内禀特性，又可影响微观结构一是替换元素，主要作用是改变主相的内禀特性；替换元素正效果原因负效果原因Co代换FeTc提高αBr提高抗蚀性提高Co的Tc比Fe高，Nd3Co晶界相代替原来易蚀的富Nd相Hcj下降新的晶界相Nd2Co或Nd(Fe，Co)2是软磁相，不起磁去耦作用Dy、Tb代换NdHcj提高Dy细化主相晶粒，Dy2Fe14B的HA比Nd2Fe14B的高Br下降(BH)m下降Dy与Fe呈亚铁磁性耦合，使主相Ms下降替换元素所起作用及其原因61二是掺杂元素，阻碍晶粒长大，使畴壁移动困难。掺杂元素正效果原因负效果原因晶界改进元素Cu、Al、Ga、Zn等Hcj提高抗蚀性提高形成非磁性晶界相，使主相磁去耦，同时还抑制主相晶粒长大，代替原来易蚀的富Nd相Br下降(BH)m下降非磁性元素局部溶于主相代替Fe，使主相Ms下降难熔元素Nb、Mo、V、W、Cr、Zr、Ti等Hcj提高抗蚀性提高抑制α-Fe、Nd(Fe,Co)2相生成，增强磁去耦，抑制主相晶粒长大，新的硼化物晶界相代替原来富Nd相Br下降(BH)m下降在晶界或晶粒内生成非磁性硼化物，使主相体积分数下降掺杂元素所起作用及其原因62定向度提高烧结磁体定向度的方法：增大定向磁场到一定值；在成型前提下减小磁粉的内摩擦，采用低成型压力；控制成分，增大主相比例，减小磁粉粒径及其分布范围，控制晶粒生长等。通过这些方法，工业磁体的生产取向可达96%以上。63含氧量磁体制作中不可避免带入氧，对磁体性能造成巨大影响。当氧含量从0.12%增大到0.65%时，富Nd晶界相氧化成为反磁化畴成核中心，磁体的Hcj从1066kA/m下降到716kA/m。控制氧含量是控制晶粒尺寸的有效方法。用含氧量分别为0.12%，0.4%，0.53%和0.65%(质量分数)的3μm磁粉制作的磁体，平均晶粒尺寸为7.5、7.0、6.9和6.2μm，呈下降趋势。64热稳定性提高NdFeB磁体的工作温度途径：提高居里温度和室温矫顽力，分别用添加Co和Dy来实现。在高温(175℃)下较高的Hcj对降低不可逆退磁是必要的。添加0.02(摩尔分数)以上的Dy对提高Hcj十分有效。调整合金成分，降低βHcj也是提高工作温度的一个有效途径。65提高NdFeB磁体性能的展