Sm2Co17基高温稀土永磁材料的显微结构与磁性

Cu含量较高的Sm2Co17基永磁材料在高温下具有较大的内禀矫顽力,而Fe含量较高时其高温下的磁性较差．TEM显示磁体由胞状结构构成,胞内为2：17R相,胞壁为1：5相,在MFM（磁力显微镜）下可观测到片状相（1：7相）,畴结构为波纹畴和条状畴,但是在片状相出现的区域并未观察到畴壁钉扎点,而在胞壁相的三角结合区域畴壁的钉扎强度最高,高温X射线衍射分析表明,随着性能的降低观测到材料的相结构发生了较大的变化,由室温下的2：17R主相、1：5相和1：7相变为非晶结构,且最终转变成700℃时的SmCo3主相和2：17R相,相结构的转变直接导致磁体性能的降低。     

Microstructure of Sm2Co17 magnets and its influence on coercivity

Sm(CobklFe0.197Cu0.049Zr0.026)7.5 magnet with Hci of 2105 kA/m and β18-200℃ of - 0.17 % /℃ was made by sintering processing. The magnet has uniform celluler structure. The cell interior is a rhombohedarl 2 : 17 phase,and the boundary is a hexagonal 1 : 5 phase. The average cell size is 93 nm and the cell boundary thickness is 20 nm.The cells are enriched in Fe, and the cell boundaries are enriched in Cu. More Cu-riched 1 : 5 cell boundary phase would be helpful to obtain a higher coercivity and lower temperature coefficient. White secondary phase mainly consisting of Sm can decrease the coercivity of the magnets, but the closely paralleled grooves can increase coercivity.     

退火过程对高温Sm2Co17磁体性能的影响

对Sin（Coba1Fe0.07Cu0.088Zr0.025）7.6烧结磁体在不同回火工艺下的室温和高温磁学性质进行了系统研究。结果表明,不同的等温时效温度回火时,磁体剩余磁通密度B,和最大磁能积（BH）max的在室温下不会有太大变化。然而,在高温（500℃）情形下却有很大区别,在790~810℃,获得了最高的（BH）max和矫顽力。所以回火工艺对磁体的高温性能产生了很大影响。通过调整回火工艺,所得到的样品在500℃性能可以达到Hct=5．48kOe,（BH）max12．45MGOe。     

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。     

Sm2Co17—xTix化合物的结构和磁性

利用X射线衍射和磁性测量研究了Sm2Co17-xTix化合物的结构和磁性，实验表明这些化合物都具有Th2Zn17型结构，Ti替代Co不改变化合物的晶体结构，但引起晶格膨胀，所有化合物在Curie温度以下都表现为单轴磁晶各向异性，随着Ti含量的增加，化合物的Curie温度和饱和磁化强度都单调降低，而磁晶各向异性场在Ti含量为1.0时出现一极大值。     

各向异性Sm2Fe17Nx磁粉的结构与磁性能

研究了Sm2Fe12Nx磁粉的制备、结构与磁性能，发现Sm—Fe合金的铸态组织主要由Sm2Fe17、α—Fe和SmFe2三种物相组成，而经过1000℃均匀化退火48h处理后富Sm的SmFe2相基本消失，α—Fe相的品粒变小，数量减少。随着氯化时间延长到10h，Sm2Fe17相始终未改变其Th2Zn17型结构，而氯原子浓度增加，所有的X射线衍射峰均向小角度方向移动；但在氮化时间超过10h后，物相要发生变化，导致磁性能降低。在500℃下流动的氮气氛中对Sm2Fe17合金氮化2、4、6、10h未加磁场取向的磁粉中，以氮化6h的磁性能值最高：σr＝35．44Am^2/kg(emu／g)，Hc＝58kA／m(729．03Oe)。磁性能值偏低的原因与测量磁场较低，粒径分布不均匀及粒径较大有关。     

Fe含量对高温稀土永磁Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7.5 (x=0.09～0.21)磁性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了高温稀土永磁Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7.5 (x=0.09～0.21),研究了Fe含量对磁体磁性能的影响.结果表明:随着Fe含量的增加,剩磁Br和最大磁能积(BH)max逐渐增加,在x=0.21时获得最大值,分别为0.96 T和176.7 kJ/m3;内禀矫顽力Hci先增加后降低,在x=0.15时获得峰值2276.6 kA/m.最佳工艺制备(x=0.15)的磁体温度稳定性良好,B-H退磁曲线在温度为500 ℃时保持为直线;内禀矫顽力温度系数β为-0.16%/℃,最高使用温度(OT)max达到533 ℃.     

Sm2Co17型永磁合金时效处理的显微结构与内禀矫顽力

采用扫描电子显微镜(SEM)结合X射线能谱仪(EDS)对Sm2Co17型钐钴永磁合金时效处理过程中的显微结构与成分的变化进行分析,揭示该类永磁合金的显微结构在时效过程中随着时效温度和时间的改变而变化的规律,明确正常样品的典型显微结构SEM照片。此方法较光学显微镜的显微结构结果更加准确直观,较透射电子显微镜则有制样简单和分析快速的特点,在产品质量控制中应用效果显著。     

Fe含量对高温稀土永磁Sm（Coba1FexCu0．1Zr0．03）7．5（x-0．09-0．21）磁性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了高温稀土永磁Sm（CobalFexCu0.1Zr0.03）7．5（x=0．09-0．21）,研究了Fe含量对磁体磁性能的影响。结果表明：随着Fe含量的增加,剩磁Br和最大磁能积（BH）max。逐渐增加,在x=0．21时获得最大值,分别为0．96T和176．7kJ／m^3;内禀矫顽力巩先增加后降低,在x=0．15时获得峰值2276．6kA／m。最佳工艺制备（x=0．15）的磁体温度稳定性良好,B-H退磁曲线在温度为500℃时保持为直线;内禀矫顽力温度系数β为-0．16％／℃,最高使用温度（OT）max达到533℃。     

高温稀土永磁Sm（Co0．72Fe0．15Cu0．1Zr0．03）7．5的烧结和磁性能研究

采用粉末冶金法制备高温稀土永磁Sm（Co0.72Fe0．15Cu0.1Zr0．03）7.5，研究了烧结温度对磁体磁性能的影响。结果表明：烧结温度过低，则磁体的致密度较低，难以获得优良的磁性能；烧结温度过高，则Sm挥发，磁体的Sm含量降低，磁性能恶化。磁体的最佳烧结条件为：温度1215℃，保温45min。在上述条件制备的磁体在25℃及500℃时的剩磁夙、内禀矫顽力Hci、最大磁能积（BH）max分别为：0．94T，2276．6kA／m，171．9kJ／m^3及0．67T，509．4kA／m，81.2kJ／m^3；磁体的占．日退磁曲线在500℃时保持为直线，内禀矫顽力温度系数声（25℃-500℃）为-0，16％／℃，最高使用温度达到533℃。     

时效处理对Sm2Co17型稀土永磁的磁性能和扩散长度的影响机制

研究一级时效、两级时效和多级时效处理对Sm（CoFe0.20Cu0.12Zr0.03）7.5磁性能的影响,并引入扩散长度探讨材料时效处理动力学机制。结果表明,一级时效处理的温度越高,材料的扩散系数DT1越大,达到某一特定扩散长度所需的时间越少,即磁体达到矫顽力峰值所需的时间越短。在连续降温处理过程中,达到某一特定扩散长度所需的时间与降温幅度和扩散系数有关,Cu原子的扩散长度是连续降温时效处理过程的主要影响因素。Sm2Co17型永磁材料的典型显微结构是由2-17R主相和1-5胞壁相所组成的胞状结构以及片状结构构成。当一级时效温度T1和二级时效温度T2固定时,达到特定扩散长度所须的时间与这2个温度下磁体的扩散系数成反比。Cu原子沿片状相的扩散速率比沿晶内体扩散速率大,当磁体内片状相含量较多时,Cu原子的扩散系数可大大增加,可有效缩短扩散所需时间。     

Influence of heat treatment on fracture and magnetic properties of radially oriented Sm2Co17 permanent magnets

The quenching, fracture and aging treatment of radially oriented Sm2Co17 ring magnets were investigated. The results indicate that the ring magnets have obvious anisotropy of thermal expansion, which easily leads to the splits of the magnets during quenching. The fracture is brittle cleavage fracture. The difference （Aa） of the expansion coefficient reaches the maximum value at 800-850 ℃. So, various quenching processes at different steps are adopted in order to reduce the splits. When the magnets are aged, 1：5 phase precipitates from the 2：17 matrix phase and forms a cellular microstructure with 2：17 phase. BHmax and JHc reach the maximum value 226 kJ/m^3 and 2 170 kA/m after being aged at 850 ℃ for 4 h and 8 h, respectively. The aging treatment at 850 ℃ has little influence on remanence（Br）, which can always keep a high value （≥1.0 T）. Through appropriate heat treatment, the ring magnets have uniform cellular microstructure and excellent magnetic properties： Br ≥ 1.0T, JHc ≥2 100 kA/m, BHmax ≥ 220 kJ/m^3.     

Sm2Fe17Nx永磁体的商品化现状和发展趋势

本文指出了影响Sm2Fe17Nx永磁体商品化的几个主要因素。以及目前材料工作者为解决以上问题所作的大量工作，并指出了Sm2Fe17Nx永磁体今后的发展趋势。     

轻稀土取代钐对2:17型永磁材料磁性能的影响

本文报告了轻稀土（Pr、Nd）取代钐对2：17型永磁材料磁性能以及热稳定性的影响。结果表明：在材料中用轻稀土元素取代钐，可以提高材料的乘磁和磁能积，但是其取代量应该小于0.3，否则材料的矫顽力急剧和，不能得到实用化的磁体。     

热处理对Sm_2Co_(17)型合金组织结构与磁性能的影响

采用粉末冶金法制备出含Fe、Cu、Zr的Sm2 Co17型合金磁粉,通过XRD、扫描电子显微镜等研究了各级热处理后合金的显微组织和相结构的变化.结果表明:铸锭合金由TbCu7型(P6/mmm,No.191)六方结构的2:17相组成,固溶处理4 h后获得了由TbCu7型六方和Th2Zn17型菱方结构组成的固溶体;等温时效处理后,(TbCu7+Th2Zn17)结构在转变成Th2Zn17型结构的同时析出了富Sm和富Cu的沉淀相.通过优化合金的热处理工艺,经1170℃固溶处理和830℃等温时效后获得了密度为6.7 g/cm3,磁性能为:Bx=0.565 T,Hci=615.2 kA/m,(BH)max=53 kJ/m3的各向同性Sm(Co0.66Fe0.25Cu0.07Zr0.02)8.0粘结磁体.