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本文利用X射线衍射仪(XRD)、能量分散X射线谱仪(EDX)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM),对爆炸压制与烧结法制备的Nd-Fe-B永磁体进行微观组织结构的观察和分析,进而确定合金相的结构和成分。并借助磁力显微镜(MFM)研究了两种不同制备工艺的永磁体的磁畴结构。探讨了Nd-Fe-B永磁的微观断裂机理。
微观组织观察表明,爆炸压制与烧结Nd-Fe-B永磁的组织结构基本相同,主要由基体Nd2Fe14B相、富Nd相。基体相是硬磁相,为四方晶体结构;而富钕相就其形貌、结构和分布来说,有三种形态:一种位于三个晶粒交界处;一种是连续分布在晶界处具有不同厚度的薄层状富钕相,它是具有不同成分的稳定Nd-Fe-O化合物,其结构随富钕相中含氧量的不同而变化;还有一种为块状富Nd相,镶嵌在Nd2Fe14B晶粒边界上或弥散的分布在Nd2Fe14B晶粒内部。不同的是,与烧结磁体相比,爆炸压制永磁中层状晶界的宽度加大了约10倍,O含量也增加了约10倍,同时还发现爆炸压制磁体晶界相中分布着少量的位错。对两种制备工艺永磁体的MFM磁畴观察表明,烧结Nd-Fe-B永磁体具有较好的磁性能,而爆炸压制磁体,由于其表面存在大量缺陷,且磁粉颗粒表面吸附大量的氧,使爆炸压制磁体的磁性能远远低于烧结永磁体的磁性能。Nd-Fe-B永磁体微观断裂机制主要为脆性沿晶断裂,且爆炸压制磁体的机械性能要远远低于烧结永磁体,这是因为在爆炸压制过程中,复杂的冲击波使高速运动的粉粒相互碰撞,形成大量的表面缺陷,或破碎为小晶粒,而且颗粒或晶粒边界普遍存在微裂纹和疏松及高的氧含量,导致其力学性能低于烧结永磁体。