高温2∶17型SmCo永磁体的显微组织及其与磁性能的关系

为了解2∶17型SmCo永磁体的显微组织与磁性能的关系,用粉末冶金法制备了4种Sm(CobalFe0.1-CuyZr0.04)z烧结磁体,每种成分磁体都进行了热处理工艺优化实验;并对磁体的显微组织及其与磁性能的关系进行了研究。结果表明:z值较低,同时Cu含量又较高的Sm(CobalFe0.1Cu0.16Zr0.04)6.7磁体具有最佳磁性能;扫描电镜(SEM)观察表明:显微组织表现为晶粒细小均匀且基本没有孔洞,晶界析出物均匀平滑地沿晶粒边界析出、且不成大块聚集的磁体具有较好的磁性能;磁力显微镜(MFM)观察表明:Sm(CobalFe0.1Cu0.16Zr0.04)6.7磁体的显微组织呈明显的胞状结构,磁畴结构表现为波纹畴结构,其高温磁滞回线在400℃时方形度仍较好,Hci仍有830kA/m,矫顽力温度系数(β)达-0.15%/℃,在500℃时退磁曲线才开始恶化。     

合金成分对高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z磁性能与显微组织的影响

用粉末冶金法制备了6种Sm(CobalFe0.1CuyZr0.04)z烧结磁体,每种成分磁体都进行了热处理工艺优化实验;并对合金成分对磁体的显微组织及磁性能的影响进行了研究.结果表明z值较小的磁体有较多的15相,室温的Br、Hα与(BH)max都较低些,但方形度(K)较好,因此适当减小z值有利于提高高温磁性能;Cu含量的增加使15相的畴壁能(γ5)减少,217相与15相的畴壁能差(△γ)增加,从而使矫顽力增加,但Cu含量太高,如果不同时增加Sm含量,将导致Br与(BH)max急剧下降;z值较低,同时Cu含量又较高的Sm(CobalFe0.1-Cu0.16Zr0.04)6.7磁体具有最佳室温磁性能与方形度.     

合金成分对高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z磁性能与显微组织的影响

用粉末冶金法制备了6种Sm(CobalFe0.1CuyZr0.04)z烧结磁体,每种成分磁体都进行了热处理工艺优化实验;并对合金成分对磁体的显微组织及磁性能的影响进行了研究。结果表明:z值较小的磁体有较多的1∶5相,室温的Br、Hci与(BH)max都较低些,但方形度(K)较好,因此适当减小z值有利于提高高温磁性能;Cu含量的增加使1∶5相的畴壁能(1γ∶5)减少,2∶17相与1∶5相的畴壁能差(Δγ)增加,从而使矫顽力增加,但Cu含量太高,如果不同时增加Sm含量,将导致Br与(BH)max急剧下降;z值较低,同时Cu含量又较高的Sm(CobalFe0.1-Cu0.16Zr0.04)6.7磁体具有最佳室温磁性能与方形度。     

Sm2Co17永磁体的显微组织及其对矫顽力的影响

探讨了Sm(CobalFe0.197Cu0.049Zr0.026)7.5,Sm(CobalFe0.197Cu0.062Zr0.034)7.5永磁体的显微组织及其对矫顽力的影响.Sm2Co17永磁体由2:17相和1:5相两相所形成的胞状组织构成,并影响材料矫顽力的大小.在高矫顽力磁体的单晶表面有大量取向一致的沟痕,而不同晶粒内部的沟痕取向不同;沟痕较多时,磁体内所形成的1:5相增多,对畴壁的钉扎能力增强,有利于内禀矫顽力的提高.磁体表面的白色物质含Sm较多时可降低矫顽力.     

烧结工艺对高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体磁性能与显微组织的影响

用粉末冶金法制备了Sm(Co0.7Fe0.1Cu0.16Zr0.04)6.7烧结磁体,设计了8种不同烧结工艺;并对磁体的磁性能在烧结过程中的变化以及烧结工艺条件与显微组织的关系进行了系统研究.结果表明适当提高预烧结温度与烧结温度有利于磁性能的改善,但预烧结温度与烧结温度过高或过低都会使磁性能大大降低.矫顽力对烧结工艺非常敏感;样品在1 185℃预烧结后再在1 200℃烧结有最好的综合磁性能,其内禀矫顽力高达1 931 kA/m.还用扫描电子显微镜、电子探针光谱仪对显微组织及元素分布进行了分析,结果表明磁性能的改变可以认为是显微组织变化与元素在各相中分布变化的结果.     

高温稀土永磁Sm2(Co,Cu,Fe,Zr)17的研制

利用粉末冶金方法研制了Sm(CobalFe0.24Cu0.08Zr0.027)7.0,Sm(CpbalFe0.27Cu0.05Zr0.027)7.0,Sm(CobalFe0.26Cu0.05Zr0.026)7.0 3种高温永磁,并对其磁性能、温度稳定性和显微结构进行了分析.结果表明:样品Sm(CobalFe0.27Cu0.05Zr0.027)7.0具有最高的内禀矫顽力(2 165.6 kA·m-1)和最大磁能积(212.0kA·m-3);3种磁体的温度系数都较低,最高使用温度均在400℃以上,大大高于一般商用磁体;增加Sm,Co,Cu的含量和减少Fe的含量可以提高材料的温度稳定性.X射线分析表明,合金中含有Sm2(Co,Fe)17主相,Sm(Co,Cu)5相,含Zr化合物等.Sm(Co,Cu)5相、单质Zr、晶粒边界等钉扎畴壁,使合金具有较高的矫顽力.     

2∶17型Sm-Co高温永磁体的研究

用粉末冶金工艺制备了Sm(CobalFevCu0 .0 88Zr0 .0 2 5) 7.5(v =0～ 0 .3 0 )烧结磁体 ,通过系统研究Fe含量对磁体的室温及高温磁性的影响 ,制备出了具有很好的高温稳定性的永磁材料Sm(CobalFe0 .0 7Cu0 .0 88Zr0 .0 2 5) 7.5,在 5 0 0℃时其磁性能为 :Br=0 .687T ,bHC=42 9.7kA·m- 1 ,iHC=63 7 4kA·m- 1 ,(BH) max=83 .7kA·m- 1 。比较了该材料与商业用高矫顽力Nd Fe B和高矫顽力 2∶17型Sm Co磁体的高温磁性。     

烧结温度对高矫顽力Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17永磁体磁性能的影响

为深入了解高矫顽力Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17永磁体烧结温度与磁体磁性能的关系，设计了6种不同烧结温度，分别测试了各温度下烧结试样的密度和磁性能。试验结果表明：高矫顽力Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17磁体的密度随着烧结温度的升高而升高，在1210－1220℃达到最大值；磁体在1205－1210℃烧结时有较高的磁性能，内禀矫顽力超过1910kA/m，最大磁能积达到210kJ/m^3，温度过高或过低都使磁本性能下降；剩磁Br随磁体密度的升高而上升，矫顽力Hci的变化是密度和晶粒大小及胞状尺寸综合作用的结果。     

低温度系数稀土永磁体的研究

研究了具有较低温度系数的稀土永磁体,包括低矫顽力温度系数的Nd2Fe14B/Fe3B-ferrite复合粘结磁体和低剩磁温度系数的Sm0.8RE0.2(CobalFe0.22Cu0.06Zr0.03)7.4(RE为Gd,Er)烧结磁体.实验表明,添加矫顽力温度系数βjHc为正数的铁氧体磁粉可将粘结磁体的矫顽力温度系数值减小.还讨论了固溶处理对2∶17型Sm-Co烧结磁体磁性能的影响以及添加重稀土元素部分替代钐,对提高温度稳定性的作用.     

Application of high-temperature permanent magnets Sm（Co,Fe, Cu,Zr）z in PPM focusing system

Rare earth permanent magnets Sm（Co, Fe, Cu, Zr）z with outstanding performance and high-temperature thermal stability were fabricated. Optimized by Fe content and process, Sm（Co0.72Fe0.15Cu0.1Zr0.03）7.5 magnet with B1〉0.75 T and Hci〉1300 kA/m at 300 ℃ can be obtained. According to the performance data of Sm（Co0.72Fe0.15Cu0.1Zr0.03）7.5, the magnetic field along central axis Bz in periodic permanent magnet （PPM） focusing system was simulated using electromagnetic field analysis software Maxwell 2D/3D. The Bz exhibited typical cosine curve along central axis, and the peak value of Bz was high enough to meet the demand of PPM focusing system at room temperature even at 200±20 ℃. Additionally, a kind of simple cooling structure for PPM focusing system was designed by setting cooling pipe between polepieces. Simulated results showed that smooth cosine curve of Bz was successfully achieved with good control of the thickness of cooling pipe.