稀土永磁材料自20世纪60年代问世以来，其科研、生产和应用高速发展。目前第三代稀土永磁体（钕铁硼）具有高剩磁、高磁能积、高内禀矫顽力的特点，是目前世界上发现的永磁材料中磁性能最强的一种。近年来，在“碳中和、碳达峰”目标下，新能源汽车、高速和磁悬浮列车、风力发电、节能家电等新兴领域的快速发展对稀土永磁材料的需求不断增长，同时对稀土永磁材料的性能及稳定性提出了更高的要求。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，稀土永磁材料被列入制造业领域中的基础原材料优先主题。随着中国新能源产业发展、经济结构向节能化方向发展，钕铁硼稀土永磁材料的发展迎来黄金时代，2015-2021年的产量及消耗量逐年增长，预计2020-2025年国内高性能钕铁硼永磁材料需求年均增速有望达到16.6%。

绿色能源技术的发展带来钕铁硼磁体需求量大幅增长，然而，高丰度低价稀土元素La、Ce、Y在磁体制备过程中未被充分利用，导致稀土元素利用的严重失衡，不利于中国稀土资源利用的健康持续发展。因此，高效平衡利用稀土资源，开发资源节约型高性能稀土永磁材料，以满足低碳经济、高新技术产业的需求已成为重要的国家战略目标。目前来说，开发利用低价稀土元素（如La、Ce、Y等）替代部分或全部的关键稀土元素（如Pr、Nd、Dy、Tb等）来制备的低价稀土永磁材料，是解决稀土资源问题和降低成本的有效途径。

立足于Pr、Nd、Dy、Tb等昂贵稀土资源日益紧缺，而La、Ce等低价稀土大量积压，稀土资源利用极不平衡的行业现状，基于Ce/La2Fe14B相的内禀矫顽力远低于Pr/Nd2Fe14B，添加Ce/La导致的磁稀释效应，以及含La、Ce的RE2Fe14B化合物成相相对困难，过量使用会导致磁体显微组织结构破坏，难以获得较高的磁性能，影响其在钕铁硼材料中极少应用的技术事实，此项目拟对低价稀土钕铁硼材料的晶界结构开展第一性原理设计和微磁学模拟，对低价稀土掺杂工艺进行工程化设计，以及对低价稀土与晶界渗透技术进行高效结合展开研究。

项目的关键技术和技术难点如下：

多主相磁体内部的局域化学成分不均匀性对于抑制低价稀土取代带来的磁稀释效应，保持较高的磁性能具有重要作用。对于结构相同的2:14:1主相晶粒而言，局域的化学成分决定了其局域内禀磁性.不同内禀磁性区域之间的相互作用，如单个晶粒内部的和晶粒边界的短程磁交换耦合作用，跨越不同晶粒之间长程的静磁相互作用，都会随着磁体内部化学成分的变化而改变。然而，磁体内部内禀磁性差异的区域之间，具体的相互作用机制并没有得到量化，这一定程度上模糊了多主相磁体内部几种磁相互作用对最终磁性能的影响。