应变速率对热变形NdFeB磁体微观结构和性能的影响

以放电等离子烧结(SPS)磁体为前驱烧结磁体,通过热变形制备了纳米晶各向异性磁体。研究了变形速率对磁体微观结构和性能的影响。研究发现,对于不同的应变速率,SPS磁体中不同区域的微观结构显示了不同的热变形行为。较大的晶粒尺寸不利于通过热变形制备各向异性Nd Fe B磁体。在不添加重稀土元素和较低稀土含量的情况下,制备出具有良好磁性能(Jr=1.35 T、jHc=829 k A/m和(BH)max=336 k J/m3)和较低矫顽力温度系数(β=–0.682%K-1)的纳米晶热变形磁体。     

烧结Nd-Fe-B磁体非稀土Al的晶界扩散研究

以Al粉作为扩散源,研究了不同晶界扩散工艺对Nd-Fe-B磁体微观结构和磁性能的影响。研究发现,570 oC/1 h扩散时,磁体的综合磁性能最佳,其矫顽力和磁能积分别为1131 kA/m和252 kJ/m3,较原始磁体分别提升了16%和9.6%,且磁体的温度稳定性也得到改善。微结构和成分分析研究表明,晶界扩散后,Al主要分布于晶间富稀土相,且其形貌由大块状进展为薄层状,界面也变得更为平直光滑,增强了对反磁化畴形核的抑制,减小了退磁场。此外,晶间富稀土相中的Al有助于腐蚀电位的提升,而腐蚀电流密度的降低则归因于富稀土相分布的变化。     

基于表面活性剂辅助球磨的MnAlCu永磁合金的微观结构和磁性能

基于表面活性剂辅助球磨技术成功制备出了纳米晶MnAl基永磁合金.结果表明,随球磨时间的增加,合金的矫顽力呈先增加后减小的趋势,最大矫顽力可达366 kA/m.微观结构分析表明,球磨时间的增加有益于颗粒的细化,微观结构呈现纳米晶T-MnAl相被非晶相所包围的特征,这能够增加硬磁相之间的磁隔离作用,增加反转畴形核场,促进矫顽力的提高.后续热处理工艺研究表明,400～600℃温度范围内退火均能有效地使非晶相晶化,大幅增加τ-MnAl相含量,400℃退火5 h条件下所制样品的剩磁最高.     

Y和Zr掺杂对CeFeB合金微观结构和磁性能的影响

研究了Y和Zr掺杂对CeFeB合金相组成、磁性能和温度稳定性的影响。结果表明,CeYFeB合金由2:14:1主相和少量α-Fe相组成。Y掺杂可有效提高合金的矫顽力、剩磁和最大磁能积。同时由于Y₂Fe₁₄B相优异的磁性能与高温稳定性,其温度稳定性也得到明显改善,掺杂后合金的剩磁和矫顽力温度系数分别为-0.32%/K和-0.41%/K,与纯CeFeB合金相比分别提高了38.5%和40.6%。Y和Zr共掺杂后,由于增加的磁晶各向异性场和晶粒尺寸细化所产生的联合效应,合金的矫顽力、剩磁和最大磁能积大幅度提高,分别比纯CeFeB合金提高了30.9%、58.1%和204.8%。     

LaAl添加对放电等离子烧结LaFeSi磁体微观结构和磁热效应的影响

使用LaFe_11.3Si_1.7薄带合金为前驱体粉末,研究了低熔点La_0.77Al_0.23合金添加对放电等离子烧结磁体微观结构和磁热性能的影响。研究发现,适量低熔点LaAl合金的添加能够促进包晶反应,制得了具有较高1:13相含量的LaFeSi磁体。磁体中观察到有微弱的巡游电子变磁转变现象的存在。热处理工艺研究显示,退火时间的增加会使得磁体的磁性转变由一级向二级变化,这主要归因于Al向1:13相内部的扩散。1000 ℃/6 h热处理工艺条件下,其在0~5 T磁场变化下的磁熵变最大,达12.40 J?kg^-1?K^-1,而1000 ℃/10 h条件下所获得磁体的制冷能力最强,为318.40 J?kg^-1。     

熔体快淬LaFe_(11.85)Si_(1.15)合金磁热性能

通过电弧熔炼、熔体快淬及后续热处理,制备出了具有大磁熵变和磁滞损耗小的LaFe_(11.85)Si_(1.15)合金薄带。研究了不同热处理工艺对合金薄带物相组成、微观结构演变、磁熵变、居里温度及巡游电子变磁转变的影响。结果表明,不同退火时间对合金的1:13相含量和磁热效应影响显著,其中退火10 h所制薄带的1:13相含量最高,磁熵变最大,其在0～5 T磁场变化下,磁熵变(ΔS)和制冷能力(Rc)分别可达20.54 J×kg~(-1)×K-1和417.21 J×kg~(-1),且具有明显的磁场诱导巡游电子变磁转变现象。而退火时间较短则不利于1:13相的形成,退火时间过长会引起1:13相的分解和α-Fe相含量的增加。     

Ce掺杂Nd-Fe-B永磁合金的结构及磁性能研究

通过电弧熔炼和熔体快淬技术制备了具有不同Ce含量的(Nd_(1-x)Ce_x)_2Fe_(14)B系列合金薄带,研究发现,薄带主要由Re_2Fe_(14)B主相和一定量的α-Fe相组成。不同的甩带速度对样品的磁性能影响显著,其中甩带速度为30 m/s所制备薄带的磁性能最佳。随着Ce含量的增加,薄带的磁性能整体呈下降趋势,矫顽力从x=0时的800 kA/m下降到x=0.5时的413 kA/m。但在x=0.2时,矫顽力可达594 kA/m,呈现反常增加现象,这与物质稀释定律相反,这可能归因于Ce混合价态所导致的相分离。x=0.25时,相比未添加Ce的样品,最大磁能积几乎没有下降,这表明Ce在稀土永磁中应用潜力巨大。     

DyF<sub>3</sub>掺杂热变形NdFeB磁体的微观结构和性能

基于热变形技术,研究制备了DyF3掺杂热变形NdFeB磁体的微观结构和磁性能。结果表明,通过热变形,磁体获得了具有明显C轴取向特征的扁平形状晶粒,其剩磁从前驱体烧结磁体的0.77 T提高至 1.34 T,提升了近74%。此外,热变形过程起到了晶界扩散的作用,使得DyF3进一步扩散至NdFeB主相之中,形成了(Nd, Dy)2Fe14B相,从而减小了因热变形带来的矫顽力损失。电化学测试表明,热变形过程可提高磁体腐蚀电位和减小电流密度。变形条件800 ℃/70%时,磁体具有最佳的综合磁性能和电化学性能,其磁性能可达：Br=1.34 T,Hcj=1225 kA/m和(BH)max=286 kJ/m3。     

MnBi合金的磁性能与回复曲线研究

采用熔体快淬技术和热处理制备出了具有较高低温MnBi相含量和高温磁性能优异的MnBi条带合金,其在500K时的矫顽力可达1 297.48kA/m。重点对MnBi合金微观结构和影响回复曲线张开的因素进行了分析和讨论。回复曲线研究表明,MnBi永磁合金回复曲线的张开归因于合金内部不均匀分布的物相所导致的磁各向异性的不均匀分布。随后通过球磨工艺改善了物相的不均匀分布,回复曲线逐渐呈现闭合状态。有关回复曲线闭合程度的结论可为判断MnBi合金中物相是否均匀分布提供一定的依据。     

熔体快淬LaFe11.85Si1.15合金磁热性能的研究

本文通过电弧熔炼、熔体快淬及后续热处理,制备出了具有大磁熵变和磁滞损耗小的LaFe11.85Si1.15合金薄带。研究了不同热处理工艺对合金薄带物相组成、微观结构演变、磁熵变、居里温度及巡游电子变磁转变的影响。研究发现,不同退火时间对合金的1：13相含量和磁热效应影响显著,其中退火10 h所制薄带的1：13相含量最高,磁熵变最大,其在0-5 T磁场变化下,磁熵变和制冷能力分别可达20.54 J/(kg K)和417.21 J/kg,且具有明显的磁场诱导巡游电子变磁转变现象。而退火时间较短则不利于1：13相的形成,退火时间过长会引起1：13相的分解和a-Fe相含量的增加。