【摘 要】
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用熔体快淬法制备了高性能纳米双相耦合NdFeB/α-Fe磁体,研究了Cu/Ti复合添加对NdFeB/α-Fe纳米双相磁体磁性能和相分解的影响.实验结果表明,Cu和Ti复合添加可提高快淬带的晶化温度,并且改变α-Fe相析出方式.α-Fe直接从TbCu结构的亚稳相分解中析出,而不是从非晶相中析出,这有利于形成α-Fe相晶粒细小且均匀分布的微结构.其最优磁性能为H=4.8kOe, σ=110emu/g,
【机 构】
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西安交通大学理学院材料物理系(西安);南京大学物理系(南京) 西安交通大学理学院材料物理系(西安)
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用熔体快淬法制备了高性能纳米双相耦合Nd<,2>Fe<,14>B/α-Fe磁体,研究了Cu/Ti复合添加对Nd<,2>Fe<,14>B/α-Fe纳米双相磁体磁性能和相分解的影响.实验结果表明,Cu和Ti复合添加可提高快淬带的晶化温度,并且改变α-Fe相析出方式.α-Fe直接从TbCu<,7>结构的亚稳相分解中析出,而不是从非晶相中析出,这有利于形成α-Fe相晶粒细小且均匀分布的微结构.其最优磁性能为<,i>H<,c>=4.8kOe, σ<,r>=110emu/g,(BH)<,max>=15MGOe.
其他文献
在工业生产上在制备了成分为(Nd、Dy、Tb)(Fe、Al、Nb)B的烧结磁体,这种磁体可达到42H的磁性能指标,在此基础上研究了该成分烧结磁体的晶粒尺寸对内禀矫顽力jHc的影响.结果表明,当平均晶粒直径≤15μm时可获得高的矫顽力,随着平均晶粒尺寸的增加,jHc则明显降低.
用XRD,SEM以及MFM研究了Nd-Fe-B粉末压坯在液相烧结过程中取向度的变化.结果表明,在液相烧结过程中,同时存在两种影响Nd-Fe-B主相晶粒取向度的机制:烧结过程中大颗粒吞并吸附在其表面的取向不良的小晶粒并择优长大,使磁体的取向度提高;在液相烧结过程主相晶粒的自由转动,则造成磁体取向度的降低.
在Nd-FeB永磁合金制备中使用氢化制粉可以使合金性能提高,原因是可减少氧含量,但是带来了Nd-Fe-B烧结磁体中异常的晶粒长大,实验中发现在1000℃1100℃烧结1—2小时,NdFeB永磁体异常晶粒尺寸可大到300—400nm,使合金磁性能下降,我们采用了两种工艺:一种是较低温烧结,另一种是加入金属Dy,适当控制氧含量,使合金性能又大幅度提高.
采用旋淬非晶带作为液相,而将主相母合金速凝带进行时效处理后,不仅使烧结NdFeB磁体的微观形貌和磁性能显著改善,还调整了速凝带主相和富钕相的计量成分比.结果表明:双相烧结工艺要求比普通工艺更高的烧结温度和较短的烧结时间.经时效处理后,磁体的内禀矫顽力H和磁能积(BH)分别由718kAm和285kJm提高到879kAm和360kJm.将改进工艺后得到的速凝带进行时效处理后,磁能积(BH)达到392k
研究了脱氢过程中温度对脱氢量的影响以及歧化反应发生的温度条件.通过差热分析方法测量脱氢过程中几种反应发生的温度条件,在设定的温度下脱氢,并测量脱氢量.结果发现在恒压条件下,600℃下脱氢量为53﹪,700℃下脱氢,合金已发生歧化反应.
应用DTA、XRD、VSM、EXAFS对快淬NdFeMnB(X=0,0.5,1)纳米复合材料磁性能进行了研究.发现少量Mn的掺杂能够显著促进快淬样品的晶化并提高快淬样品的永磁性能,在合适的热处理条件下,得到的最佳矫顽力和剩磁比分别从4266.50e和0.70提高到5002.50e和0.72,最大磁能积(BH)从10.5MGOe提高到11MGOe.认为永磁性能的提高是由于Mn的掺杂使快淬NdFeB具
快淬速度18m·s的NdFeCoVB薄片经650℃/4min晶化处理后,晶粒尺寸约100nm,该快淬薄片经600℃/4min晶化处理后制成的粘结磁体的磁性能:B=0.66T,H=780kA·m,(BH)=69kJ·m.
研究了熔体快淬过程中除辊速以外的工艺参数(如合金熔液的温度、喷嘴孔径、喷嘴与辊面距离以及喷射压力等)对PrFeB快淬带组织与磁性的影响.研究这些问题,对指导纳米复合永磁材料的制备具有重要的意义.
用X射线衍射法,对不同辊速制得的PrFeB合金快淬带的结构尤其是取向度进行了研究.结果表明,低速(6m/s)快淬带2:14:1相c轴沿带厚呈明显的择优取向,辊速升高,此择优取向减弱,18m/s快淬带已完全呈各向同性.
晶粒交换耦合相互作用使纳米复合永磁材料的有效各向异性随晶粒尺寸减小而下降、随软磁性相成分增加而降低.当晶粒尺寸为4nm时,K减小为通常值的1/31/4.纳米复合材料矫顽力的降低主要是由于有效各向异性的减小而引起的.