机械合金化制备SmCo和SmCo/FeCo合金的微结构及磁性能研究

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进入21世纪,在节能环保这样的大环境下,对于能在高温环境下稳定工作的高性能稀土永磁材料的需求越发迫切。由高各向异性HA、高居里温度Tci的SmCo和具有高饱和磁化强度Ms的Fe、Co复合而成的纳米复合永磁材料有望发展成为新一代高温型永磁材料。SmCo有多种化合物形式,不同晶体结构的相组成对应的磁性能有着较大的差异,而在纳米复合材料中,Fe、Co的添加使得磁体中SmCo化合物的种类变得更为复杂,因此,弄清晶化过程中软磁相对不同结构硬磁相析出过程的影响,对于制备出具有高性能的纳米复合SmCo基合金具有很重要的意义。本文采用高能球磨法制备非晶前驱物,结合X射线衍射分析(XRD)、差示扫描热分析仪(DSC)以及振动样品磁强计(VSM)等技术进一步分析了在热处理过程中Fe、Co对于SmCo硬磁相相变过程的影响。本文通过对比分析添加与未添加Fe、Co的SmCo基合金球磨前驱物热处理过程中相的析出过程,结果表明,Fe、Co的添加极大的促进了SmCo合金的非晶化,晶化退火后,样品中1:7相显著增多,磁体综合性能提高。在对单相SmCo合金进行机械球磨过程中,极难得到SmCo非晶相,对单相Sm Co5来说,其相变规律是:退火后非晶中析出1:7相,最终1:7相转变为1:5相,在500?C时,Hci获得最大值,超过13.8 kOe;Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.39相变规律为:退火后非晶相先后转变为1:7相和1:5相,在450?C退火后,获得最大磁能积(BH)max为8.7 MGOe。当Fe、Co参与Sm Co合金机械球磨时,极大的促进了SmCo合金的非晶化,而通过研究其相演变规律发现:SmCo5/FeCo退火后其非晶只析出1:7相,最终组成为1:7相,在750?C获得最大磁能积(BH)max为10.6 MGOe;而Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.39/FeCo相变规律为:非晶中最先析出1:5相,随后非晶析出1:7相,最终1:5相转变为1:7相,在650?C获得最大磁能积(BH)max为6.8 MGOe。
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