Preparation of high coercivity and high thermal stability sintered Nd-Fe-B magnet by optimizing boundary microstructure

用双合金工艺在 (Nd0.75Dy0.10Tb0.15)12.69Fe79.01Co2.00Nb0.30B6.00 近正分主合金粉中添加质量分数为3%的富稀土辅合金 (Nd0.75Dy0.10Tb0.15)25.00Fe21.50Co21.50Nb4.00Ga8.00Ti5.00Al8.00B7.00粉 和3 %的Dy2O3粉, 成功制备出超高矫顽力和高热稳定性的烧结Nd-Fe-B磁体, 内禀矫顽力 Hci和最大磁能积(BH)max分别为3028 kA/m和 254 kJ/m3, 22-220 ℃剩磁和矫顽力的温度系数 分别为--0.104%℃和--0.356%℃, 260 ℃不可逆磁通损失L irr的绝对值仅为4%。微观组织分析表明: 主相Nd2Fe14B晶粒边界光滑、平直, 富Nd相连续均匀分布于主相晶粒周围; 在Nd2Fe14B晶粒 表层附近富含Dy, Dy2O3中的Dy通过扩散与富Nd相及Nd2Fe14B晶粒表层中的Nd发生置换, 从而在界面附近增强了磁各向异性. 在此基础上, 进一步提出了制备高矫顽力烧结Nd-Fe-B 磁体中Dy的理想分布示意图.     

硼和铬对多晶Fe83Ga17合金磁致伸缩和室温力学性能的影响

研究了添加B和Cr对多晶Fe₈₃Ga₁₇合金磁致伸缩和拉伸力学性能的影响.结果表明:在Fe₈₃Ga₁₇合金中添加原子分数1%的B,不仅提高了合金的磁致伸缩性能,而且还大幅提高了合金的室温力学性能,抗拉强度达到548MPa,延伸率达到3.56%.B元素以Fe₂B相的形式偏聚在晶界,细化了合金晶粒,增加了合金晶界结合力,抑制了沿晶脆断.添加原子分数2%的Cr,Cr固溶在Fe₈₃Ga₁₇合金中,同时提高了合金的磁致伸缩性能和室温力学性能,(Fe₈₃Ga₁₇)₉₈Cr₂合金最大磁致伸缩系数达到7×10^-5,延伸率也较Fe₈₃Ga₁₇合金有所增加,达到0.6%.     

Fe-Cu-Nb-Si-B快淬带的组织、磁性及微区力学性能

采用单辊熔体快淬法制备宽6~8mm、厚30~40μ_m的Fe_78.3Cu_0.6Nb_2.6Si_9.5B₉合金薄带.其直流磁性能为：饱和磁感应强度B_s=1.06T,剩磁B_r=0.39T,矫顽力H_c=3.53A/m,最大磁导率μ_m=2.43mH/m;交流磁性能为：铁损P_0.5T/1kHz=22.2W/kg,P_0.2T/100kHz=864W/kg,对应的有效磁导率μe分别为833和1225.场发射高分辨扫描电镜观察发现,不同工艺参数制备的快淬带因晶化程度不同,对应的断口形貌特点也不同,非晶相和纳米晶复合的合金带断口可见镜面区和雾状区、周期性褶皱、河流状花样等,而晶化接近完全的合金带呈沿晶断裂.纳米力学探针研究表明,非晶相和纳米晶复合的合金带的微区硬度和弹性模量低于晶化接近完全的合金带.基于Luborsky法,利用自行设计的装置测量断裂应变,对材料的韧性进行半定量分析.     

Ga原子对Fe-Ga合金原子磁矩的影响

研究了Fe-Ga合金中Ga原子对合金的平均原子磁矩的影响.Fe中掺入Ga原子后,并不是简单的“稀释”作用.与纯Fe的原子磁矩相比,Fe-Ga合金中平均原子磁矩减小的同时,在低Ga含量范围,Fe原子的磁矩随Ga含量的增加而增大;当Ga含量大于17%(原子分数)时,Fe原子磁矩随着Ga含量的增大而减小.     

Tb0.3Dy0.7（Fe,M）1.95合金的晶体轴向取向与磁致伸缩性能

研究了Tb_0.3Dy_0.7(Fe_1-x,M_x)_1.95(M=Mn,Al,B,Ti,x=0.03)合金在高温度梯度区熔定向凝固过程中,晶体轴向取向、结晶形貌随晶体生长速度的变化规律和不同晶体轴向取向与磁致伸缩应变之间的关系.结果发现,晶体生长速度由低变高时,晶体由平面晶向胞状晶、胞技晶、树枝晶生长转化.晶体也相应地由利<110>,<112>变化为<110>+<113>+<112>混合轴向取向.完全的<112>轴向取向可获得优异的磁致伸缩性能.     

轧制 Fe-Ga合金的织构及磁致伸缩

添加Nb改善了Fe81Ga19合金的塑性,采用热轧和冷轧相结合的轧制工艺制备出厚度为0.6 mm的(Fe81Ga`19) 1%Nb(原子分数)合金薄板.研究了(Fe81 Ga19) 1%Nb合金轧态和退火态薄板的织构及磁致伸缩效应.结果表明:合金的磁致伸缩与样品的织构密切相关,再结晶织构取决于热处理工艺.轧态织构以{111}面织构和近似的{001}110旋转立方织构为主,样品轧向的磁致伸缩系数λ//=26×10<-6>.在1250和1300℃保温2 h后水淬样品的织构分别呈现为近似的{011}<100)Gauss织构和单一{001}<100>立方织构,其磁致伸缩(3/2)ARD分别达到106×10-6和134×10-5.     

稀土超磁致伸缩合金结晶形貌研究

研究了成分为Ｔｂ０３Ｄｙ０７（Ｆｅ１－ｘＭｘ）１９５（Ｍ＝Ｍｎ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｂ，ｘ＝００３）的合金在高温度梯度区熔定向凝固过程中的结晶形貌与晶体生长速度ｖ，温度梯度ＧＬ之间的关系。发现当温度梯度一定时，随结晶速度增加，结晶形貌由平面晶向胞状晶、胞枝状晶和树枝晶转变。合金的结晶速度为一定时，随温度梯度ＧＬ由低向高变化，合金由发达的树枝晶向胞枝状晶和胞状晶转变。当合金具有胞枝状晶形貌时，＜１１２＞沿棒状样品的轴向取向，此时合金可获得优异的磁致伸缩性能。     

热处理对Tb—Dy—Fe合金声速和弹性模量的影响

本文研究了＜１１２＞轴向取向Ｔｂ０３１Ｄｙ０６９（Ｆｅ１９５Ｍ００５）１９５（Ｍ＝Ｍｎ,Ａｌ等）合金的声速和弹性模量与外加磁场的关系。随着磁场强度的增加,弹性模量和声速逐渐降低,在１０ｋＡ／ｍ时达到最小,随后逐渐增加。在９５０～１０８０℃热处理３ｈ,在相同磁场下材料的声速和弹性模量达到最低值。     

金刚石单晶与其表面钛镀膜之间扩散反应的定量相分析

用X射线光电子谱(简称XPS)对金刚石单晶与其表面钛镀膜的扩散反应进行了定量相分析,成功验证了金刚石晶格中的碳原子与钛镀层之间的反应扩散模型。     

快淬Sm-Fe-Cu-Si-C(合金带的组织与磁性能

利用单辊快淬法（Vs=15-40m/s)制备了Sm10Fe68.5Cu4Si10C7.5纳米永磁合金，采用X射线衍射，室温磁性能测量等手段分析了合金的组织和磁性能。系统研究了快淬工艺和退火工艺对合金永磁性能的影响。研究结果表明，快淬快淬带最佳退火所需的条件以及最佳退火后的组织和磁性能影响很大，20m/s为最佳快淬速度，将其短时间退火后磁性能最佳；Hci=980.3kA/m,Jr=0.52T,Jt/Js=0.75,(BH)max=44.8KJ/m^3,150m/s为欠淬速度，在25－40m/s随辊速提高快淬带组织由部分非晶过渡到完全非晶，其最佳退火后的剩磁比，矫顽力和磁能积均逐渐降低。