决定烧结NdFeB系永磁体矫顽力大小的因素

1前言提高烧结钕铁硼永磁体的磁性能，改善其使用性能，一直是磁性材料研究者和制造者追求的目标。关于高磁能积磁体的研究较多，也得到了某些应用，提高矫顽力方面的研究也不少，但研究进展缓慢。决定矫顽力大小的因素及其形成机理比较复杂，目前公认的说法有形核机理和钉扎机理，其中形核机理较好地解释了烧结NdFeB磁体。决定烧结NdFeB系永磁体矫顽力的因素有磁晶晶粒各向异性场、散磁场、边界显微结构、晶粒大小和晶粒错取向。提高矫顽力不仅可以提高其退磁能力，还可以提高其温度稳定性，降低磁通不可逆损失和矫顽力温度系数。2形核…     

添加Dy和Dy2O3的烧结NdFeB系永磁体的显微结构与磁硬化

研究了(Nd_(1-x)Dy_x)_(16)Fe_(77.2)B_(6.8)和Nd_(16)Fe_(77.2)B_(6.8)+ywt-% Dy_2O_3磁体的磁性能、显微结构和磁硬化,在冶炼时添加Dy,Dy原子进入基体相,使其H_A提高,并细化晶粒和改善边界结构,提高磁体的矫顽力H_c,在制粉时添加Dy_2O_3,Dy原子进入基体相晶粒的外延展,使其K_1~2提高,同样细化晶粒和改善边界结构,并减少外延层厚度,提高磁体的矫顽力H_(ci),添加约2—3Wt—%的Dy_2O_3可制造出高H_(ci)高磁能积(BH)_m的NdFeB系烧结永磁材料。     

Tb和Zr掺杂烧结NdFeB永磁体矫顽力的研究

利用X射线衍射分析(XRD)和BH测试仪分别研究了元素Tb、Zr的添加对HD法制备NdFeB永磁体的微结构及磁性能的影响规律。微结构研究表明,元素Tb、Zr添加前后的磁体都主要由四方相Nd2Fe14B(P42/mnm)和微量的富Nd相构成;但Tb和Zr的添加明显改变了永磁体的取向特性和磁性能;采用HORTA法计算表明,Tb和Zr的添加虽然都使永磁体的(004)、(006)、(008)极密度因子减小,但是室温下磁性能测试表明,Zr的添加降低了磁体的矫顽力,而Tb添加后永磁体的矫顽力有了明显的提升,从2038 kA/m提升到2302 kA/m;Kronmüller-Plot关系曲线表明,3种合金的矫顽力机理均为磁畴成核反转机制。     

HDDR各向异性NdFeB矫顽力机理的研究

研究了HDDR各向异性NdFeB永磁材料的矫顽力机理。通过对材料磁化过程的研究以及对其显微组织结构的观察分析，发现其矫顽力机制起源于畴壁挣脱主相Nd2Fe14B晶粒边界以及晶粒团边界富钕相的钉扎机制，其中富钕相对材料畴壁的钉扎是决定其矫顽力的关键因素。通过理论计算，其结果与材料实际的矫顽力十分接近。此外，还进行了验证性实验并提出了改善材料矫顽力的途径。     

烧结NdFeB磁体的矫顽力

综述了近几年有关ＮｄＦｅＢ磁体矫顽力形核机制与钉扎机制的主要观点和有关实验，重点介绍了矫顽力与晶界结构的关系和富Ｎｄ相对磁体碰硬化的重要作用。     

HDDR法制备NdFeB永磁体的高矫顽力研究

采用X射线衍射分析、扫描电镜和BH测试仪分别研究HDDR法制备的NdFeB永磁体微结构、晶粒表面形貌及其磁性能。结果表明,HDDR法制备的磁粉再经1080 ℃高温真空烧结所获得的NdFeB永磁体,主要由四方相Nd2Fe14B（P42/mnm）和少量的富稀土相构成,扫描电镜相片显示主相平均晶粒尺寸约为12.3 μm;采用Horta法计算得到样品（006）晶面的极密度因子约为3.5,表明该样品具有较高的c轴取向;不同温度下退磁曲线研究表明,室温下合金有较好的磁性能：磁能积 (BH)max=264 kJ/m3,剩磁Br=1.17 T,矫顽力达到Hcj=2038 kA/m;随温度的升高,磁性能各参数都单调下降,特别是矫顽力降低最为显著,从295 K升温到448 K过程中其值下降了1496 kA/m;Hc(T)/Ms(T)与H(T)/Ms(T)(Kronmüller-Plot)关系曲线研究表明,该合金的矫顽力机制为畴成核反转机制,其中微磁参数αk和Neff分别为1.39和1.75,是决定该合金高矫顽力的关键因素。     

获得高矫顽力NdFeB粉末的新途径—HDD法

利用NdFeB铸锭在氢气氛下的吸氢-脱氢作用获得高矫顽力的磁性粉末。其永磁性能与急冷技术制取的NdFeB粉末相当。粉末所具行的高矫顽力是与氢处理过程产生的微细晶粒结构相联系。     

NdFeB烧结永磁体化学镀Ni-P的研究

对于NdFeB烧结永磁体．前处理后先超声波预镀铜，然后在pH=7、温度70℃的中性镀液中先施镀40min，再将镀液调至pH=5．5、温度80℃施镀1．5h，获得不同磷含量的Ni-P复合镀层。通过对镀层结合强度、成分和组织结构、孔隙率、耐蚀性等性能测试，结果表明：NdFeB永磁体采用此工艺．可获得孔隙率为零、结合强度较高、表面光洁、具有一定耐蚀性的Ni-P镀层。     

烧结型NdFeB永磁体的防腐蚀研究进展

近年来对烧结型NdFeB永磁材料表面防护层的研究不断取得进步.概括了NdFeB的成分和相结构,系统地介绍了NdFeB永磁体防腐蚀方法,主要包括改善磁体本身性能和对磁体进行表面处理2种方法.综合分析可知:目前的表面防护措施主要存在2点不足之处,即涂层工艺操作复杂,成本高;涂层的耐腐蚀性、厚度、均匀性及结合力仍达不到预期要求.最后,针对不足,我们提出可从改善前处理工艺和开发新的涂镀工艺入手,从而获得满足生产要求的镀层性能.     

烧结含镝钕铁硼永磁体时效后的微观组织分析

本文采用场发射扫描电镜、能谱仪和金相显微镜等研究了时效对烧结含镝钕铁硼永磁体的相组成和显微组织的影响。实验结果表明,烧结含镝钕铁硼永磁体经一级、二级时效后,组成相有Nd2Fe14B主晶相和在晶界交隅处析出的较多富钕相及少量富硼相。时效后Nd2Fe14B主晶相的晶界较烧结态变得清晰、平直,这是其内禀矫顽力明显增高的主要原因。     

烧结NdFeB磁体相的继承性研究

设计成分为Nd32.5B1.04Febal(质量分数,%),经过熔炼,制粉,成型,烧结后制备了烧结NdFeB磁体,对样品的铸锭,烧结态样品以及高温回火态样品,低温回火态样品的微观组织采用SEM进行了仔细地分析。结果显示,烧结NdFeB磁体的相具有"继承性",在熔炼中产生的α-Fe相会被烧结回火后的磁体继承下去,而烧结中形成的Nd2Fe14B相和B-rich相在回火后数量和形态基本上变化不大,Nd-rich相虽然数量变化也不大,但是在高温回火中熔化流动,均匀分布在主相Nd2Fe14B周围,把主相Nd2Fe14B一个个分隔开来,在低温回火中,这种流动会延续,相的形态会得到巩固,使得磁体最终获得良好的综合磁性能。     

Effect of Annealing on the Magnetism of the Sintered NdFeB Magnet

This paper deals with the effect of annealing on the magnetism of the sintered NdFeB magnet with a composition of Nd30B5.1Dy1.2Al0.6Nb0.7Fe62.4. Microstructural investigations of the grain size and grain boundaries with SEM were carried out. Microstructural investigations showed the presence of some Nd-rich phase in grain boundaries and main phase.The results of magnetic properties analysis shows that this non-magnetic Nd-rich phase, produced in annealing process,can increase or decrease the magnetism of the sintered NdFeB-type permanent magnet. Appropriate amount of Nd-rich phase will strengthen the pinning field and elevated the coercive force of magnet, but too many these non-magnetism phases in Nd2Fe14B main phase will decrease it. When the sintered NdFeB magnet was annealed at 3Pa and 492℃ for an hour the coercive force would raise from 915.6kA/m to l164.SkA/m, and the (BH)max from 277.7kJ/m to 349.5kJ/m. However, annealing at a non-optimized temperature at 542℃, microstructure changes in some main phase will leading the decrease of properties.     

退火处理对烧结钕铁硼永磁体磁性能的影响

研究了退火处理对烧结钕铁硼磁合金性能的影响，发现适当的热处理能提高钕铁硼的综合磁性能，在3Pa真空度492℃条件下对普通钕铁硼退火处理1h，其矫顽力Hc由11．5kOe提高到14．63kOe，最大磁能积(BH)max值由35MGOe提高到了43．9MGOe。     

BOUNDARY MICROSTRUCTURE AND MAGNETIC HARDENING OF SINTERED NdFeB MAGNET

The boundary microstructure of sintered alloy Nd_(15.5)Fe_(77)B_-(7.5) has been studied by TEM,AESand SAED.The boundary structure may be distinguished into 4 types.The first three typesremain the same during annealing,and the fourth changes its microstructure remarkably.The4th type is composed of two different regions,i.e.,the central Nd-rich phase and the epitaxiallaver of the Nd_2Fe_(14)B grains.Owing to the atomic diffusion and other types of mass trans-port,magnetic hardening occurred in the epitaxial layer,thus the coercivity of the alloy hasbeen improved.     

阴极析氢对钕铁硼磁体矫顽力和热稳定性的影响

本文研究了由阴极析氢导致的烧结钕铁硼磁体矫顽力和热稳定性下降。使用SQUID-VSM、DSC、XRD、TEM和SEM系统地研究了磁性能,相结构和形貌的变化。阴极析氢后,300 K时矫顽力从13 kOe下降到12.1 kOe。温度系数α从-0.253 %/℃下降到-0.3229 %/℃,β从-0.7518 %/℃下降到-0.7738 %/℃。其作用机制如下：在阴极析氢过程中,部分产生的氢与Nd2Fe14B相和富钕相反应,相应地生成Nd2Fe14BHx和NdHx。生成的NdHx有体积膨胀,导致了晶间裂纹和应力。XRD和微观形貌都确认了这些缺陷的存在。这些缺陷促进了反磁化畴的形核,进而降低了磁体的矫顽力和热稳定性。     

放电等离子烧结NdFeB磁体的富稀土相与矫顽力

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备新型烧结磁体SPS NdFeB。为了更好理解磁体的磁性能,尤其是矫顽力和微组织关系的机理,本研究以热处理前后的SPS NdFeB为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线能谱仪,B-H回线仪分别对磁体的显微组织和高分辨透射电镜像组织和磁性能进行了系统研究。结果表明,经过热处理后,磁体矫顽力明显提高,富稀土相的铁原子与稀土原子比Fe/Re明显下降;富稀土相结构形态发生明显变化,由热处理前的非晶态变为热处理后的晶态。     

烧结NdFeB永磁合金的边界显微结构与磁硬化SCIEI

用TEM观察了烧结NdFeB永磁合金的内边界显微结构,发现该合金存在4种类型的边界。回火前后前三类边界的形貌没有变化,而第4类边界的显微结构发生了显著的变化。用SAED和AES分析了第4类边界的成分与结构,该边界由两个区域组成,即富Nd相区和Nd_2Fe_(14)B晶粒的外延层。回火时,由于原子的扩散和物质迁移,Nd_2Fe_(14)B晶粒的外延层发生了磁硬化,因而合金的矫顽力得到提高。