纳米复合稀土永磁材料

综述了近年来稀土永磁材料发展的一个热点方向－纳米复合稀土永磁材料，分析了硬磁相与软磁相的交换耦合作用；对当前制备纳米复合稀土永磁材料的方法，如机械合金化、 熔体快淬法、磁控溅射法和HDDR法等进行了简单介绍；阐述了纳复合永磁材料的特点和改善其性能的方法。     

快淬参数对Nd9.5Fe84B6.5合金磁性能和微观结构的影响

本文采用直接快淬法制备了Nd_9.5Fe₈₄B_6.5合金,研究了腔室压力和甩带速度这两个快淬参数对其磁性能和微观结构的影响,建立了两者之间的关联性。研究发现：熔体快淬过程中在其它条件保持不变时,腔室压力和甩带速度之间存在着互相补偿的关系。腔室压力为0.03 MPa、快淬速度为19 m/s时制备的条带样品与腔室压力为0.05 MPa、快淬速度为15 m/s时制备的样品厚度和磁性能的数值相近。X 射线衍射和透射电子显微镜的结果表明：这两种条件下得到的条带样品具有相同的相组成和相似的微观结构。因此,通过调整腔室压力和甩带速度可以得到微观结构和磁性能相近的条带样品,这将为制备高性能的稀土永磁材料及其工业化生产提供指导。     

全高丰度稀土(Ce,La,Y)-Fe-B永磁的研究现状和未来发展

随着市场对Nd-Fe-B永磁材料需求的不断增加,昂贵的Nd、Pr、Dy和Tb等关键稀土元素的消耗也日益增加,而廉价的Ce、La和Y等高丰度稀土元素积压严重。开发不含关键稀土元素的全高丰度永磁材料有望填补永磁铁氧体和黏结Nd-Fe-B磁体之间的性能空白,不仅可以满足中低端市场领域对永磁材料的多样化需求,也利于实现稀土资源的平衡利用。然而,目前针对Ce、La、Y基稀土永磁的理解和认识还有待深入,所获得的高丰度稀土永磁的性能普遍较低,难以实际应用。本文基于国内外最新进展和作者团队的研究工作,总结了近期关于不含关键稀土Nd、Pr、Dy和Tb的(Ce, La, Y)-Fe-B永磁合金和磁体的研究现状。重点关注了纳米晶快淬三元合金的相结构和冶金行为以及多元合金的成分设计与元素交互作用,详细阐述了全高丰度稀土基致密化磁体的制备工艺、显微组织与磁性能之间的关系。最后对全高丰度稀土永磁的未来发展趋势进行了展望。     

快淬工艺制备钕铁硼纳米复合稀土永磁材料

纳米复合稀土永磁材料具有很高的理论磁性能,因而被认为是最具有发展潜力的新型永磁材料之一。本文以钕铁硼永磁材料为主要对象,介绍了熔体快淬法制备纳米复合永磁材料的工艺方法和研究进展,分析了合金成分、快淬工艺参数等材料微结构与磁性能间的关系,展望了快淬工艺制备纳米复合永磁材料的应用开发前景。     

我国粘结钕铁硼永磁的生产及市场

目前，我国生产的人造稀土永磁体分为两类，一是银钴系永磁SmCo5，SmCo17和SmFeN；二是钛铁系永磁如烧结Nd2Fe14B和粘结NdFeB．前者我国于70年代后开始工业化生产，如SmCo5及Sm2Co17而SmFeN于90年代向工业化发展．后者于80年代末期向工业化发展，如烧结Nd2Fe14B；人而粘结NdFeB于90年代初期向产业化发展，但是其进展较慢．从总的发展看，粘结NdFeB也将迅速发展．预计在跨入21世纪后，它们的发展将以30％速率递增．1粘结钛铁硼的生产目前我国生产估结NdFeB有两种方法，一是使淬粘结法；二是红脆（HDD）描绘法．这两种生产方法…     

稀土储氢合金粉的生产及应用

20世纪60年代末，镧镍储氢合金(LaNi5)首次在荷兰的菲利浦问世以后，世界一些国家的科学家纷纷进行研制和开发，从而促进了这类合金粉的迅速发展。90年代初日本率先实现了批量生产，并较快地达到产业化的工业生产。到目前为止，日本稀土储氢合金粉的年产量已达9000t，居世界首位。我国研究稀土储氢合金粉始于80年代初，90年代中期投入生产，主要生产用作镍氢(Ni/MH)电池负极材料的储氢合金粉，尤其是在国家863计划的实施中，对我国储氢合金粉进行技术攻关和建立示范生产线以后，促进了合金原料，生产工艺及产品质量，应用与市场等方面的迅…     

NdFe12永磁材料中的相转变研究

Nd-Fe系稀土过渡族化合物包含有很多种不同的类型,其中大部分化合物的结构可以在一定条件下相互转化。在稀土永磁材料制备过程中存在的各相之间的转变对永磁材料磁性能有很大的影响。然而之前的研究对Nd-Fe系化合物中相变过程的分析较少,本文制备了NdFe₁₂铸锭并使用EDS能谱分析了冷却过程中铸锭中的相变过程,同时使用熔体快淬法制备了前驱体的薄带,通过X射线衍射分析了薄带中相的组成。研究发现铸锭与薄带中的相组成均受冷却速度的影响。控制NdFe₁₂系化合物中相组成及相变过程对之后制备NdFe₁₂N_x低稀土新一代永磁材料具有很重要的意义。     

RE2Fe14B/α-Fe(RE=Nd,Dy,Pr)纳米复合永磁材料的研究

随着稀土含量的增加,快淬薄带矫顽力提高,剩磁降低,当稀土总量为10at%和快淬速度为12 m/s时,快淬薄带的矫顽力可达955 kA/m.当稀土总量为9.5at%时,快淬薄带晶化后的磁性能几乎不受快淬速度的影响.Dy替代部分Nd,提高了快淬薄带的非晶形成能力和热稳定性;经过晶化处理后,快淬薄带的矫顽力明显提高,剩磁略有下降,居里温度提高.Pr替代部分Nd,也提高了快淬薄带的非晶形成能力和热稳定性:经过晶化处理后,快淬薄带的剩磁和矫顽力都有所增加.     

金刚石胎体Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉的研究

为了改善铜基胎体金刚石锯片的切割性能,用雾化法制备了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉,该预合金粉形状为球状,粒径大约为5～15 μm.用粉末冶金法制备了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉金刚石刀头,研究了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉对金刚石圆锯片刀头的硬度、抗弯强度及切割石材寿命的影响;利用扫描电子显微镜(SEM)对金刚石与金属胎体之间的粘结状况及金属胎体的微观结构进行了分析.结果表明:稀土元素加入金属胎体中,有利于Cu-Fe-Sn胎体抗弯强度和硬度的提高.铜基胎体Ⅱ在Ce的含量达到1.5%时抗弯强度达到最大值(477.65 MPa),硬度也达到最大值(102 HRB);从显微分析发现,Ce容易在金刚石与胎体界面处富聚,从而有利于提高胎体材料对金刚石的粘结强度.切割石材万年青和635石材试验表明:在切割寿命相当的情况下,与未含稀土Ce元素刀头的金刚石锯片相比,金刚石脱落度降低6.3%,金刚石锯片的切割速度分别由3.06 m/min和3.5 m/min提高到3.9 m/min和4.05 m/min.     

稀土永磁体的开发

采用两步成型的高密度Nd-Fe-Co-B粘结永磁体；熔体旋淬法制备Di-Fe-Co-Nb-Y-B系合金带及其磁性；TbCu7型结构的Sm-Fe-Co-Mn系氮化物永磁的磁性；Sm-Fe-N系气溶胶沉积（厚）膜的垂直膜面的各向异性；用永磁材料作电磁波的吸收体。     

Sm2Fe17Nx的结构精修分析

通过XRD分析并结合Rietveled结构精修方法研究Sm2Fe17合金的氮化后粉末的物相组成与含量,单胞的精细结构。结果表明:氮原子优先进入9e晶位,氮原子的引入导致了SmFeN晶胞的不对称畸变,致使稀土Sm的6c和3a晶位以及Fe原子的9d晶位占位过饱和,而Fe原子的6c,18f,18h晶位出现了少量缺位情况;在490℃,0.3MPa氮压力下氮化4h后,氮原子在9e晶位占位率达99.4%,获得主相的含量达97.9%(质量分数,下同),Sm2O3相为0.9%,SmN相为0.5%,α-Fe相为0.7%的高纯高氮含量的SmFeN合金粉末。     

The effect of heat treatment on the structure and magnetic properties of mechanically alloyed Fe-45%Ni nanostructured powders

Magnetic iron-nickel alloys generally called permalloys are of great interest due to their magnetic properties. Fe-45%Ni alloy is one of the major iron-nickel compositions, well-known for high flux density, low coercivity and their responsiveness to the magnetic annealing. In this study, nanocrystalline Fe-45%Ni alloy powders were prepared by mechanical alloying process using a planetary high-energy ball mill under an argon atmosphere. The synthesized powders were heat treated at different temperatures using a vacuum furnace. The structural properties of the as-milled and the post-heat treated powders were studied by means of X-ray diffraction (XRD) technique and transmission electron microscopy (TEM). The magnetic measurements on the powders were carried out using a vibrating sample magnetometer (VSM). The results showed that the lattice strain decreases and the crystallite size increases with annealing temperature. It was also found that the variation of coercivity is dominated by the removal of residual stress at low annealing temperatures, whereas the value of coercivity depends on the crystallite size at higher annealing temperatures.     

SC工艺制备Sm2Co17型永磁材料的金相组织与磁性能

采用SC工艺和通用的熔炼工艺制备了Sm2Co17型永磁材料。对两种工艺所制备的合金金相组织、永磁材料的磁性能进行了研究。另外,也研究了合金时效处理对永磁材料磁性能和取向度的影响。结果表明,SC工艺制备的合金获得了希望的柱状晶结构,但其制备的永磁材料磁性能却明显偏低,取向度只有通用熔炼工艺的74%;时效处理能明显提高SC工艺制备的永磁材料的磁性能,且其磁性能与通用熔炼工艺制备的永磁材料相当。     

热变形法制备高性能整体辐射取向永磁环

采用快淬法制备了名义成分为Nd31FebalCo6.0Ga0.6Al0.2B0.9(质量分数)的磁粉,经过机械破碎后,真空热压成各向同性圆柱,然后进行热变形制备辐射取向整体永磁环。研究了热变形温度、磁体变形量对磁体磁性能的影响,并对磁体微观组织结构进行了SEM观察。结果表明,磁性能随热变形温度、变形量增加都是先增加后减小,这与磁体晶粒尺寸和取向有关。当热变形温度、变形量分别为800℃、80%时得到的磁体性能最佳,且具有良好的取向。永磁环表面磁场呈近似的正弦波分布,最高值达3200Gs以上。表面磁场均匀性和一致性均有所提高。     

Sm—Fe—N永磁体的研制

用机械合金化的方法及退火和渗氮处理,用纯Fe粉和Sm粉制备出内禀矫顽力为33.1kA/cm(41.6kOe)和磁能积为98.7kJ/m~3(12.4MGOe)的Sm—Fe—N永磁材料.用X射线衍射方法对样品制备过程中的机械合金化、晶化、渗氮过程中所形成的相进行了分析,用脉冲磁强计测量磁性实验结果发现,采用高能球磨机是机械合金化的方法制备高矫顽力永磁体的较好工具晶粒尺度为几十nm是获得高矫顽力Sm—Fe—N永磁体的重要因素,样品中存在的软磁第二相是磁滞回线中出现蜂腰形状的主要原因。     

Fe-Cr-Co系永磁合金结构与性能

Fe-Cr-Co系合金是一类可加工的永磁材料，具有较好的综合磁性能，本文对该合金的相结构与相转变，磁性能、三步热处理工艺、形变时效工艺以及添加元素对合金的重要影响等方面作了较为全面的概述，介绍了Fe-Cr-Co系永磁合金的研究进展情况。     

轴承试验机磁性离合机构磁力装置的设计分析

磁性离合机构可以通过磁力装置产生的磁力间接地将加载机构所产生的轴向力施加在试验轴承上,而磁力装置产生的磁力大小取决于永磁体的布置方式,永磁体的布置方式又会影响试验轴承处的磁场.针对磁性离合机构磁力装置中永磁体的两种布置方式,分别建立等效磁路模型,对这两种布置方式下磁力装置所产生的磁力进行理论计算;利用推拉力测力计测量磁...     

Preparation and characterization of carbonyl iron soft magnetic composites with magnesioferrite insulating coating layer

Spherical carbonyl iron (Fe) powders were coated with magnesioferrite (MgFe₂O₄) insulating coating layer and then mixed with epoxy-modified silicone resin (ESR). Soft magnetic composites (SMCs) were fabricated by compaction of the coated powders and annealing treatment. Transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffractometry (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed that the MgFe₂O₄ layer was coated on the surface of the iron powders. The magnetic properties of SMCs were determined using a vibrating sample magnetometer and an auto testing system for magnetic materials. The results showed that the SMCs prepared at 800 MPa and 550 °C exhibited a significant core loss of 167.5 W/kg at 100 kHz and 50 mT.     

Effect of Structure on the Magnetic Properties of Rapidly Hardened Powders of the Nd – Fe – B System

The structure and magnetic properties of rapidly hardened powders from alloys based on Nd₂Fe₁₄B compounds are studied. Centrifugally sprayed powders with a multiphase structure bearing Nd₂Fe₁₄B, Nd(OH)₃, and α-Fe phases are described. A decrease in the size of crystals of the magnetic phases (Nd₂Fe₁₄B and α-Fe) and the amount of α-Fe are shown to increase the magnetic properties of such powders. At the same time, powders obtained by melt spinning are shown to be single-phase ones with more dispersed crystals and higher magnetic properties.     

金属间化合物结构材料反位缺陷及其对性能的影响

反位缺陷是金属间化合物中的本征点缺陷,它对材料的力学性能、物理性能、化学性能都有重要的影响,在某些情况下成为决定性能的关键结构要素。首先评述了反位缺陷研究理论,基于量子力学的第一性原理方法、EAM法研究结构材料反位缺陷侧重缺陷的物理和化学原理,基于Ginzburg-Landau方程的微观相场法侧重缺陷微结构演化的动态过程。然后,作者通过图解反位缺陷与传输机制之间的关系说明反位缺陷对高温结构材料的积极贡献以及对性能的危害。最后,作者通过评述常见的L12结构和B2结构反位缺陷及第三组元择优占位的研究进展,归纳了结构材料反位缺陷研究存在的问题。