添加Dy烧结NdFeB磁体的研究进展

介绍了添加Dy烧结NdFeB磁体的制备方法,包括单相合金粉末烧结法、双相合金粉末烧结法和晶界扩散法,并总结了Dy元素对烧结NdFeB磁体显微结构和磁性能的影响。添加Dy能细化磁体晶粒,并且在Nd2Fe14B晶粒周围形成富稀土层,从而显著提高磁体的矫顽力性能。     

氧含量对烧结钕铁硼磁体Dy晶界扩散的影响研究

本文主要研究了烧结钕铁硼磁体中氧含量变化对Dy晶界扩散后的Dy含量及矫顽力增加量的影响。选取多种高、低氧磁体进行Dy扩散处理后比较发现,低氧磁体的Dy扩散量和矫顽力提高量均明显高于高氧磁体。对9个0wt.%Dy的不同氧含量样品进行扩散再次确认,氧含量减少有利于Dy扩散量、矫顽力的提高。各样品成分梯度结果显示,低氧磁体的Dy扩散量由表及里全面高于高氧磁体,内外浓度梯度也小于后者。电子探针表征结果表明,低氧磁体Dy扩散后晶界处Dy富集条纹更明显、连续,完整包裹各个主相晶粒。这种结构优化也使低氧磁体各向异性场提高幅度大于高氧磁体。磁体中氧含量降低使富钕相在主相周边均匀连续分布,为后续进入磁体内部的Dy元素提供连续的扩散通道,从而使磁体的Dy扩散量和矫顽力提高量进一步提高。     

热扩渗DyZn合金膜层对烧结钕铁硼磁性能与耐热性能的影响

采用直流磁控溅射的方法,在烧结NdFeB磁体表面制备了DyZn薄膜,研究了热扩渗处理磁体前后的磁性能、温度稳定性及微观组织结构变化。结果表明,晶界扩散渗DyZn处理后,磁体在保持剩磁基本不降低的情况下,矫顽力大幅度提升,矫顽力从原来的963.68 kA/m提高到1544.60 kA/m,增幅达63.31%。晶界扩散处理可以改善磁体的温度稳定性,在293~453 K范围内,剩磁温度系数基本不变,而矫顽力温度系数由–0.5533%/K降低为–0.4885%/K。通过对样品微观组织结构观察发现,Dy元素沿着晶界液相扩散,主要富集在晶界相和晶粒外延层处,晶界相结构与成分的优化、及晶界和晶粒之间(Nd,Dy)_2Fe_(14)B过渡层的形成是矫顽力大幅度提升的主要原因。     

NdDyFeAlCuB合金的显微结构和磁性能的研究

按照传统烧结Nd-Fe-B永磁体的工艺制得合金Nd33.5Dy1.0Fe63.8Al0.5Cu0.1B1.1,研究了稀土元素Dy以及Al和Cu的添加对永磁体的显微结构及磁性能的影响。结果显示：稀土元素Dy以及Al和Cu能有效的细化晶粒并提高其矫顽力;此外,合理的Dy、Al和Cu含量能获得方形度较好的退磁曲线以及综合磁性能比较好的烧结NdFeB磁体。采用磁力显微镜（MFM）扫描烧结NdFeB试样以表征其表面畴结构,发现Nd2Fe14B的平均晶粒尺寸明显大于磁衬度,这是由于在热退磁状态下,大多数烧结NdFeB磁体的Nd2Fe14B晶粒都是多畴结构。     

Dy扩散磁体的磁路分析技术

<正>Dy扩散磁体属于高性能NdFeB烧结磁体,含Dy量较低,可降低机动车和空调器压缩机中电机的体积和成本,然而这种磁体的矫顽力从磁体表面到中心成梯形分布,因此往往很难测定电机的减磁性能。日本日立公司M.Natsumeda等人采用Fick第二定则计算磁体内Dy导入量分布,从中计算矫顽力分布。在分析     

添加Dy2O3对烧结NdFeB磁体微观结构的影响

研究了NdFeB粉末中添加1wt％Dy2O3粉末对烧结NdFeB磁体微观结构的影响，研究发现，在烧结过程中，Dy2O3中的Dy与Nd2Fe14B中的Nd发生了置换反应，Dy进入Nd2Fe14B相，形成了（Nd，Dy）2Fe14B相，提高了磁体的矫顽力。     

NdFeB磁体重稀土Dy热扩渗工艺及其机制研究

重稀土热扩渗技术在制备高性能、低成本烧结NdFeB磁体领域有重要的应用前景。本研究利用涂覆工艺将DyF3粉末均匀涂覆在M档商业烧结NdFeB磁体表面,获得均匀DyF3涂层,然后进行热扩渗处理。对热扩渗后磁体的性能,微观组织结构及元素分布进行分析,讨论了NdFeB磁体热扩渗工艺对其性能的影响及热扩渗机制。结果表明,本研究磁体的最佳渗Dy工艺为920℃×5h,磁体的矫顽力提高了428A/m,达到1555A/m,剩磁下降很小,磁体达到最佳的综合性能。在扩渗过程中,浓度差提供了扩渗的驱动力,在其驱动下,Dy元素从表面经由晶界向芯部扩散,距磁体表面约689μm范围内,Dy元素扩渗充分且均匀,超过该范围后Dy元素开始出现梯度分布,在本扩渗工艺Dy元素可渗透3mm厚度的磁体。     

稀土永磁材料

Dy扩散处理对NdFeB烧结磁体结构的改进作用 Ti、ri、Zr、Mo、Cr、Cu原子部分置换Fe原子对Nd-Fe-B快淬带的影响;圆柱形永磁体磁枪;提高硅热基体上沉积的SmCo基薄膜的磁性;Sm2Co17基磁体钉扎畴壁的模式化研究;磁致伸缩材料的截止频率特性;原子有序化在形成Fe-Co-V系合金高矫顽力状态的作用     

晶界扩散Dy钕铁硼的高温磁性能研究

通过晶界扩散Dy元素将烧结钕铁硼磁体的牌号从39SH提高至39UH,并与传统合金化工艺添加Dy制备的39UH磁体进行了比较研究。研究发现,经过Dy晶界扩散处理后磁体的室温矫顽力由1677kA/m增加至2218kA/m,磁体Dy的质量分数从3.49%增加至4.09%,Dy使用量比传统合金化方法制备的39UH磁体节约了16.3%。电子探针分析结果显示,扩散磁体中Dy高浓度富集在晶界附近,明显不同于Dy元素呈弥散分布的合金化样品。在室温至180℃范围内晶界扩散磁体的室温矫顽力、高温矫顽力以及矫顽力温度系数均优于合金化高重稀土对比样品。室温至180℃不同温度烘烤实验表明,未处理磁体在150℃以上开始出现大幅度不可逆磁通密度衰减,而扩散处理样品和39UH比较样品则均比较稳定。进一步研究显示,经过晶界扩散处理后大幅度提高了样品矫顽力,在开路烘烤实验过程中样品工作点仍能处于拐点以上,避免了高温热退磁。     

NdFeB烧结磁体矫顽力变化同取向度关系

日本日立集团北井伸幸等人用电子背散射衍射法（EBSD）测量烧结NdFeB磁体晶粒取向度,以这些取向度分布计算矫顽力变化率同取向度关系,以此计算结果与磁性测量结果进行比较。EBSD测定发现,本研究所用磁体取向分布接近高斯分布定则,如取向磁场相同,含Dy和不含Dy磁体之间取向度分布无差异。     

DyF&amp;lt;sub&amp;gt;3&amp;lt;/sub&amp;gt;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。     

Dy30Cu70合金晶界扩散对烧结Nd-Fe-B磁体组织和磁性能的影响

采用电弧熔炼技术制备了低熔点Dy₃₀Cu₇₀合金,研究了Dy₃₀Cu₇₀合金晶界扩散对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和微观结构的影响。结果表明:烧结Nd-Fe-B磁体与Dy₃₀Cu₇₀粉末在850℃下扩散5 h,然后在450℃下回火0.5 h后,获得的磁体综合性能最佳,其矫顽力、剩磁和最大磁能积分别为1373 kA·m^-1、1.32 T和333 kJ·m^-3,与原始磁体相比,矫顽力增加了21.8%。晶界扩散后,Dy元素会部分取代主相中的Nd元素,形成(Nd,Dy)₂Fe₁₄B硬磁相,从而提高磁体的矫顽力,而Cu会改善磁体中富稀土相的结构,减少晶粒间的交换耦合作用。Dy₃₀Cu₇₀晶界扩散后,烧结Nd-Fe-B磁体的热稳定得到一定的提高。     

晶界扩散Dy合金对烧结NdFeB磁体磁性能的影响

采用晶界扩散工艺制备烧结NdFeB磁体。研究了不同渗材、不同扩散时间对烧结NdFeB磁体性能的影响,研究不同磨削量对扩散镝合金磁体性能的影响。结果表明,镝合金(Dy_(80)Fe_3Al_(10)Cu_4Ga_3)具有较低的熔点,在900℃扩散温度下呈液相,其扩散速度大于氟化物的固相扩散速度。900℃保温5h,晶界扩散镝合金,取向5mm厚N52磁体的矫顽力提升46.28%。距离磁体表面70μm以内可以检测出较高的镝含量,说明在磁体表面存在较薄的高镝浓度区域,该区域磁体具有较高矫顽力,距离表面100μm以外直至磁体芯部,镝含量分布均匀,矫顽力趋于一致。     

TbHx晶界扩散细晶钕铁硼磁体的组织结构与性能

通过调整粉末粒度控制烧结钕铁硼磁体的晶粒尺寸,研究烧结温度对磁性能的影响.在磁体表面涂覆TbHx然后进行晶界扩散,研究晶粒细化对TbHx晶界扩散磁体性能的影响.结果 表明:Tb原子扩散进入主相晶粒边缘区域,使主相晶粒外延层产生磁硬化;晶粒细小磁体中的Tb元素均匀分布于晶界,形成连续的重稀土薄层,起到良好的去磁耦合作用,从而提高磁体内禀矫顽力.因此,细晶粒磁体晶界扩散后矫顽力提升幅度大,且剩磁下降较小,具有好的综合磁性能.     

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。     

低压烧结对NdFeB磁体微观结构与服役稳定性的影响（英文）

研究了NdFeB磁体微观结构和服役稳定性的内在联系。结果表明,低压烧结NdFeB磁体具有更加细小的晶粒尺寸和分布更为均匀的晶间富钕相,有利于磁体获得更小的矫顽力温度系数,从而提高其温度稳定性。对比真空烧结后的磁体,低压烧结磁体的矫顽力温度系数从-0.488%/℃减小至-0.472%/℃。但是富钕相从三角晶界向主相晶间流动形成了完整的网状结构,不利于磁体的耐腐蚀性能。低压烧结磁体在3.5%（质量分数）NaCl溶液中浸泡后腐蚀失重更为严重,表现出更强的腐蚀倾向。     

Ce、La添加对DyCo晶界扩散烧结Nd-Fe-B磁体性能的影响

为了有效利用高丰度稀土，在重稀土扩散源Dy₆₀Co₄₀中添加Ce、La以取代Dy。研究了不同的Ce、La添加量对Dy₆₀Co₄₀晶界扩散烧结Nd-Fe-B磁体性能的影响。结果表明：Dy₃₀Ce₃₀Co₄₀、Dy₃₀(Ce_0.4La_0.6)₃₀Co₄₀晶界扩散均能大幅提升Nd-Fe-B磁体的矫顽力，分别为1509和1527 kA/m,相比原始Nd-Fe-B磁体的矫顽力分别提高了31.7%和33.2%,且剩磁和最大磁能积下降不明显。微观组织研究表明，Ce主要分布在晶界相中形成富Ce相，不利于Dy的扩散；而La的添加限制了Ce进入主相晶粒，促进了Dy的扩散，从而进一步提高了磁体的矫顽力。热稳定性研究发现，Ce、La的添加均能提高磁体的热稳定性，但是其提升效果均没有Dy₆₀Co₄₀扩散磁体明...     

不含Dy的NdFeB磁体

日本物质材料研究机构（NIMS）将大同特殊钢集团提供的晶粒为原来烧结磁体1／20的热变形NdFeB磁体在650℃进行熔浸,使Nd70Cu30合金熔浸进入晶间,形成连续NdCu合金层,使NdFeB磁体矫顽力从1．4T提高到1．97T。采取抑制熔浸时晶粒膨胀的工艺,使室温下的矫顽力达到1．92T,同时剩磁降低不多,从而使最大磁能积达到358kJ／m^3。     

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…     

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.