具有正温度系数的2:17型Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的研究现状

总结了矫顽力具有正温度系数的2:17型Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的研究现状;分析了成分与胞状显微组织对矫顽力正温度系数的影响,概括了目前解释矫顽力正温度系数的几种矫顽力机制模型,提出了对矫顽力正温度系数的研究是高温永磁体Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z今后一个很有前景的新研究方向.     

烧结Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z的矫顽力机制及其影响因素

综述了烧结Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z的矫顽力机制及成分和工艺对矫顽力的影响.温度对矫顽力机制的影响强烈.随着温度的升高,畴壁钉扎逐渐从排斥型转变为吸引型,当温度高于胞壁相的居里温度时,畴壁钉扎机制几乎完全转变为形核机制.成分和工艺对微观结构、两相的磁学参数有一定影响,因而影响矫顽力.     

纳米晶Sm_2Co_(17)型块体永磁的制备及磁性能

制备了两种2∶17R型Sm-Co合金:Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17和纯二元Sm2Co17,并利用高能球磨和放电等离子烧结(SPS)制备了致密的纳米晶块体合金,研究了其磁性能和相结构的变化。Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17具有较高的矫顽力,而纯二元Sm2Co17矫顽力基本为零。但高能球磨可快速降低Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17合金的矫顽力。利用放电等离子烧结非晶粉末制备了纳米晶块体合金,纯二元Sm2Co17合金具有较高的矫顽力,并且具有1∶7H相结构。而Sm2(Fe,Cu,Zr,Co)17合金则因为Fe-Co相及Sm2O3相的析出,具有较高的饱和磁化强度和极低的矫顽力。     

Sm2(CoCuFeZr)17永磁材料的研究现状及展望

介绍了Sm2(CoCuFeZr)17永磁材料的制备工艺和方法,重点分析了Sm2(CoCuFeZr)17永磁体的显微组织、矫顽力机理以及合金成分对磁体性能的影响,展望了Sm2(CoCuFeZr)17永磁材料的研究趋势.     

高温稀土永磁体Sm(CoCuFeZr)z的研究现状

总结了影响高温磁体使用温度的关键因素，分析了成分对高温永磁体Sm(CoCuFeZr）z使用温度的影响，概括了高温永磁体Sm(CoCuFeZr)z的矫顽力机理，并探讨了高温永磁体Sm(CoCuFeZr)z今后的研究方向。     

A_2B_7型La_(0.63)(Pr,Nd,Y,Sm,Gd)_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.1)Co_(0.3)Al_(0.1)储氢合金微观组织和电化学性能研究

用Pr、Nd、Y、Sm和Gd按一定比例组成混合稀土对La进行部分替代,通过分别增加混合稀土中各元素的含量获得5种合金试样(分别用Pr0.6、Nd0.6、Y0.6、Sm0.6和Gd0.6表示),研究了混合稀土组成对A2B7型La_(0.63)(Pr,Nd,Y,Sm,Gd)_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.1)Co_(0.3)Al_(0.1)退火合金微观结构与电化学性能的影响规律。合金相结构分析表明,合金微观组织均由主相2H-Ce2Ni7型和CaCu5型第二相组成,其中Y0.6合金的Ce2Ni7型相丰度最高(93.3%(质量分数))。合金中Ce2Ni7型和CaCu5型相晶胞体积均随A端元素平均原子半径的减小而逐渐降低。电化学分析表明,合金放氢平台压力为0.013~0.054 MPa,最大储氢量(Hmax/M)为1.23%~1.42%(质量分数),其中Y0.6合金具有最高的电化学放电容量(404.4 mAh/g)和最佳的容量保持率(S100=93.50%);合金电极高倍率放电性能HRD按试样Gd0.6、Sm0.6、Y0.6、Nd0.6、Pr0.6顺序依次减小。混合稀土中适量增加Y元素可显著提高和改善合金电极的综合电化学性能。     

B掺杂对SmFe_(10)Mo_2合金的结构及磁性的影响

用电弧熔炼法制备Sm Fe10Mo2及Sm Fe10Mo1.5B0.5母合金锭,将其均匀化退火后用球磨法制备Sm Fe10Mo1.5B0.5纳米晶合金粉末,研究了B掺杂对Sm Fe10Mo2块体合金和球磨对Sm Fe10Mo1.5B0.5纳米粉末的相结构和磁性的影响。结果表明,B掺杂后合金的Th Mn12相结构不变,居里温度由270℃提高到334℃;合金成分不均匀导致热磁曲线出现两个相变点。Sm Fe10Mo1.5B0.5合金经球磨处理0.5 h后Mo大量析出,1∶12相明显减少;随着球磨时间的增加α-Fe析出并形成非磁性的Mo2Fe B2相,使内禀矫顽力明显减小,且其饱和磁化强度随着球磨时间的增加呈现先增大后减小的趋势。球磨0.5 h的纳米合金粉末永磁磁性能最佳:Ms=55Am2/kg,iHc=0.2T。     

稀土永磁材料Sm3(Fe,Ti,Co)29Nx

研究了Sm3(Fe,Ti,Co)29母合金的制备工艺,并对合金元素的选择及添加量进行了探讨.试验研究发现Ti元素可有效抑制α-Fe的生成并起到稳定Sm-Fe 329相的作用;熔炼时至少熔炼四遍可得到组织均匀的铸态试样;合理设计加料顺序可以减小Sm的挥发量,多加入20%～30%的Sm可有效的补偿Sm的挥发.成功的制备了Sm3(Fe,Ti,Co)29 329相母合金.     

Fe掺杂及球磨处理对Sm_2Co_(17)合金结构和磁性的影响

用电弧熔炼法制备Sm2(FexCo1-x)17(x=0,0.3和0.7)母合金锭,均匀化退火后采用球磨方法制备纳米晶合金粉末。研究了Fe掺杂及球磨处理对Sm2(FexCo1-x)17合金结构、居里温度及永磁性能的影响。实验结果表明,随着Fe含量增多,合金中1∶5相逐渐减少,当x=0.7时,形成单相2∶17型化合物,同时居里温度从938℃(x=0)下降到590℃(x=0.7)。球磨处理过程有利于形成单相2∶17纳米合金粉,饱和磁化强度随着球磨时间的增加逐渐增大,同时内禀矫顽力和磁能积与球磨时间的关系呈两头下降的趋势。球磨时间在0.5~1 h时,纳米合金粉末的永磁磁性能达到最佳,Sm2Co17的最佳磁性能为4πMs=0.65 T,iHc=246.8 k A/m,(BH)max=25.5 k J/m3。     

R2Co17永磁合金相组织及其磁性

R_2Co17永磁合金要获得良好的磁性能除了选用合适的化学成份外,也与选用合理的工艺因素有关。工艺因素影响合金的相组织,我们采用金相、X光、扫描电镜和定量金相等分析手段研究了Sm(CoCuFeZr)7.4磁体的相组织,在高矫顽力状态下为两相结构,即主量相为富Co的2—17相,占体积百分数大,微量相为富Cu的1—5相占体积百分数小,它们都是六方结构,这种少量的1—5相分布在2—17相周围和弥散在晶界附近,起着对畴壁的钉扎作用,从而提高合金的矫顽力和磁能积。     

Fe-Co-(Sm,Dy)系三元等温截面图

为了研究稀土永磁材料(Sm,Dy)-Fe-Co系合金800℃等温截面图,配制并熔炼了39个不同成分的(Sm,Dy)-Fe-Co系合金样品,将这些样品在均匀化温度加热并保温20天后,淬入水中。然后,采用金相显微镜、X射线衍射方法,对39个样品逐一进行分析:认定了各样品在800℃的显微组织、化合物物相以及各化合物所占比例,从而确定了Fe-Co-R(R=Sm0.5Dy0.5,R≤33.3at.%)赝三元系800℃等温截面图,并对该截面存在的各金属间化合物进行了分析。结果表明,该截面由9个单相区、14个两相区和6个三相区组成;该截面共存在有7个金属间化合物:(Sm,Dy)(Fe,Co)2,(Sm,Dy)(Fe,Co)3,(Sm,Dy)2(Fe,Co)7,(Sm,Dy)6(Fe,Co)23,(Sm,Dy)(Fe,Co)5,Th2Ni17型的(Sm,Dy)2(Fe,Co)17,Th2Zn17型的(Sm,Dy)2(Fe,Co)17。     

(Nd1-xPrx)10.5(FeCoZr)83.5B6合金显微结构和磁性能研究

采用部分过快淬加后续晶化退火工艺,制备出了最佳磁性能的(Nd1-xPrx)10.5(FeCoZr)83.5 B6(x=O、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)系列粘结磁体,研究了稀土Pr元素对快淬合金DTA曲线转折温度点、合金显微组织结构和粘结磁体磁性能的影响.Pr元素使合金非晶态的晶化转变温度和转化能降低,合金的显微组织结构变得较粗大和较不均匀,从而使快淬粘结磁体剩磁降低.随Pr含量的增加,磁体的内禀矫顽力Hci单调上升,剩磁Br单调下降,在x=0.6～0.8处(BH)m达到最大值70.6kJ·m3.     

电化学沉积法制备Co_(0.36)Cu_(0.64)合金纳米线及其磁性

利用电化学沉积的方法制备了具有fcc结构的Co0.36Cu0.64合金纳米线阵列,并对样品在400-700℃进行了退火处理.X-射线衍射及磁测量结果显示,随着退火温度的升高CoCu合金出现相分离,伴随着相分离矫顽力显著增大.综合分析得到矫顽力的增加是由于纳米线中Co和cu的相分离使得一些Co的单畴颗粒分散在Cu之间造成的.     

预加压应力对Ni-Mn-Ga-RE(RE=Tb,Sm)合金磁感生应变的影响

研究了稀土元素Tb和Sm对Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金的马氏体相变及磁致应变的影响,并着重研究了预加压应力对合金磁致应变的影响作用.结果发现,微量的稀土元素Tb和Sm的掺入,降低了合金的马氏体相变温度和居里温度.在施加一定的预加压应力后,其磁致应变值有大幅提高,并且大预加压应力在较低磁场下不能使合金产生最大磁致应变,但能够使合金在高磁场作用下获得大磁致应变,所以施加适当的预加压应力是提高合金磁致应变的有效方法.     

预退火对合金Sm_5Fe_(74.3)Nb_(1.5)Si_(11.7)B_(4.5)C_(2.3)Cu_(0.5)的非晶结构影响

用XRS法测定Sm5Fe74.3Nb1.5Si11.7B4.5C2.3Cu0.5非晶合金在相同时间不同温度和在相同温度不同时间预退火条件下的短程有序范围、最近邻原子间距结构参数,从而讨论预退火对非晶结构的影响。结果表明,非晶合金由原始态加热到400oC范围内预退火,非晶短程有序范围会随温度升高而增大,到400oC时达最大值。随温度继续升高,超过400oC时,短程有序范围开始减小,而最近邻原子间距增大。在同一温度500oC不同预退火时间,短程有序范围随时间的延长而增大,最近邻原子间距随时间的增加而减小。     

分散的Sm-Co永磁纳米颗粒的机械化学合成及磁性能

通过机械化学合成方法制备了矫顽力分别为2.95×106、2.83×106和8.60×105 A/m的分散的单晶纳米Sm2Co7、SmCo5和Sm2Co17硬磁颗粒。研究了球磨时间、原料配比和退火工艺等对所制备的纳米永磁颗粒的微观组织、结构和磁性能的影响。结果表明,机械化学球磨时间至少是4h或更长时间才能获得Sm-Co硬磁合金粉末。原料经过高能球磨后、未退火时,由于大部分颗粒为非晶结构,矫顽力较低,随着退火温度的上升,矫顽力增大,当退火温度为600℃时,达到最大值为2.83×106 A/m,然后,随着退火温度的进一步升高,矫顽力减小。Sm-Co纳米颗粒的粒径随着退火温度的降低而明显减小。     

分散的Sm-Co永磁纳米颗粒的机械化学合成及磁性能

通过机械化学合成方法制备了矫顽力分别为2.95×106、2.83×106和8.60×105A/m的分散的单晶纳米Sm2Co7、SmCo5和Sm2Co17硬磁颗粒。研究了球磨时间、原料配比和退火工艺等对所制备的纳米永磁颗粒的微观组织、结构和磁性能的影响。结果表明,机械化学球磨时间至少是4h或更长时才能获得Sm-Co硬磁合金粉末。原料经过高能球磨后、未退火时,由于大部分颗粒为非晶结构,矫顽力较低,随着退火温度的上升,矫顽力增大,当退火温度为600℃时,达到最大值为2.83×106A/m,然后,随着退火温度的进一步升高,矫顽力减小。Sm-Co纳米颗粒的粒径随着退火温度的降低而明显减小。     

水溶液中Sm-Co薄膜的制备及其磁学性质

在以甘氨酸为络合剂的水溶液中,利用恒电位技术成功制备出了高Sm含量(质量分数为62.2%)的Sm-Co合金薄膜。循环伏安曲线表明,甘氨酸在电化学沉积Sm-Co合金薄膜的过程中具有重要作用。络合物[CoⅡ-SmⅢ(Gly-)2(HGly±)]3+的形成有利于Sm和Co在相对低电位下的共沉积。X射线衍射仪(XRD)分析结果表明,镀态合金膜为非晶态,经过退火处理后,合金膜由非晶态转化为多晶态结构,出现了永磁相Sm2Co17,合金膜的矫顽力明显增大。     

HDDR处理的Sm2Fe16.5Ti0.5合金的结构与氮化

采用HDDR及氮化工艺制备了Sm2Fe16.5Ti0.5Ny粉末.铸态Sm2Fe16.5Ti0.5合金存在择优取向,Sm2(Fe,Ti)17主相的214衍射峰增强.均匀化退火后,只有约0.6%的α-Fe(Ti)相与主相Sm2(Fe,Ti)17共存.经不同循环的HDDR工艺处理后,物相组成不发生变化,但α-Fe(Ti)相含量增加.HDDR工艺有助于获得细晶结构,提高磁粉的矫顽力.HDDR处理的合金的氮化由初期的Sm-Fe-Ti合金与氮快速反应阶段及后期氮在合金中的均匀化扩散阶段组成.随着氮化时间的延长,富铁相含量增加.氮化物中Sm2(Fe,Ti)17Ny主相的晶格膨胀行为由HDDR与氮化工艺共同决定.在500℃氮化2h后,796kA/m最大外场下得到的最大矫顽力为164.9kA/m,氮化12h时后得到最大剩磁45.7Am2/kg.     

高能球磨Nd_(14)Dy_1Fe_(72)Co_5B_8合金的微观结构和磁性

本文采用 X 射线衍射,透射电镜和振动样品磁强计等技术研究了 Nd_(14)Dy_1Fe_(72)Co_5B_8合金在高能球磨过程中的结构变化以及结构与矫顽力的关系。我们认为高能球磨 Nd_(14)Dy_1Fe_(72)Co_5B_8合金的矫顽力源于晶界对畴壁的钉扎。在球磨初期,矫顽力随球磨时间的增加而增加,这主要归结于晶粒细化引起的晶界密度的增加。当球磨时间超过30小时,矫顽力随球磨时间的增加而减小,这可能是由于在球磨过程中引入很大的微观应力和高密度的缺陷,导致 R_2TM_(14)B(R=Nd、Dy;TM=Fe、Co)磁性相的磁晶各向异性场降低。