快淬工艺制备钕铁硼纳米复合稀土永磁材料

纳米复合稀土永磁材料具有很高的理论磁性能,因而被认为是最具有发展潜力的新型永磁材料之一。本文以钕铁硼永磁材料为主要对象,介绍了熔体快淬法制备纳米复合永磁材料的工艺方法和研究进展,分析了合金成分、快淬工艺参数等材料微结构与磁性能间的关系,展望了快淬工艺制备纳米复合永磁材料的应用开发前景。     

烧结钕铁硼制备快淬带性能的研究

采用单辊急冷法熔融NdFeB烧结磁体(工业产品)制取快淬永磁合金.合金薄带具有很高的矫顽力,剩磁比达到0.5以上.合金带经过适当的热处理,可消除制备冷速过高时退磁曲线及磁性能的缺陷.随着烧结磁体磁性能等级提高,其快淬合金的剩磁和最大磁能积均提高,内禀矫顽力下降.由N50烧结磁体制备的快淬合金的较佳性能为:Br=0.84T、Hci=959kA/m、(BH)max=112 kJ/m3.X射线衍射分析表明快淬合金以Nd2Fe14B相晶粒为主,只有少量杂相.     

纳米晶稀土永磁合金

快速凝固直接制取Fe3B/Nd2 Fe14 B纳米复合永磁体〔1〕　由熔体快淬非晶合金通过晶化制取纳米复合永磁体的方法 ,可能有两种途径。第一种方法是在快速凝固时有两个组成相晶化的直接制取方法 ;第二种方法则是两步制取法 ,包括第一步获得非晶态合金 ,第二步则通过加热晶化。因此 ,研究了直接制取Fe3B/Nd2 Fe14 B纳米晶复合永磁体的可能性。实验研究时采用纯度高于 99 5 %的纯金属原料熔炼成所要求成分的合金熔体 ,浇铸到急冷铜模内 ,得到宏观组织均匀的Nd4 Fe77 5B18 5、Nd4 Fe75B18 5Cr2 5和Nd4 Fe77B18 5Cu0 5合金锭。然后从合金…     

合金成分对Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料组织与磁性的影响

用XRD、TEM、Mossbauer谱和VSM等实验方法,研究了不同Pr含量、B含量和Cu含量的Pr2Fe14B/α Fe型纳米复合快淬带的显微结构与磁性。结果表明:PrxFe94-xB6合金在x=8(α Fe体积分数约30%)时磁性能最佳,Br=1.29T,Hci=461.7kA/m,(BH)max=165.6kJ/m3;Pr8.5(Fe0.8Co0.2)86.5-xCuxB5合金在x=0.5时获得最佳的磁性能;随B含量增加,富B相在晶界分布,Pr8Fe92-xBx交换耦合减弱,磁性能单调下降。     

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。     

纳米晶Nd10.1Fe76.2Co4.5Zr3B6.2 永磁材料制备工艺和磁性能的研究

采用熔体快淬及热处理工艺制备Nd10.1Fe76.2Co4.5Zr3B6.2永磁材料,研究了制备工艺参数和热处理工艺对材料结构和磁性能的影响.结果表明,粘结磁体的磁性能与熔体快淬和热处理工艺密切相关,快淬速度为20m/s的薄带经690℃×4min退火处理可得到最佳磁性能Br=0.714T、JHc=698kA/m、(BH)max=82.0kJ/m3.     

耐热钕铁硼稀土永磁材料首列国家高技术产业化示范工程项目

国家级耐热钕铁硼稀土永磁材料产业化示范的作用 1999年，由西北有色金属研究院创新研究成功的耐热钕铁硼稀土永磁材料通过国家计划发展委员会专家组的评审，国家计委正式批准立为国家高技术产业化示范工程项目，得到国家投资，目前已经开始实施工作。这是国家发展高技术战略计划的重要举措之一。国家要求这项工程将装备最先进的工艺设备，采用最先进的生产技术，生产高档次产品，满足汽车启动器电机、电动汽车驱动电机、计算机HDD的VCM以及CD-ROM需求。获得规模生产高档磁体的技术后，继续扩大产量，形成规模产业，扭转我国目前只能以…     

低钕铁硼合金的热处理工艺与性能

本文研究了热处理工艺对低钕铁硼合金磁性能的影响，得到了符合交换耦合理论的结果。发现不同的热处理工艺可以改变合金材料的结构及相组成，从而明显地影响该合金的磁性能。     

新型稀土永磁材料的研究现状

本文综述了新型稀土永磁材料的研究现状。系统地阐述了目前对新型稀土永磁材料的研究开发工作主要集中的四个方面，即：高性能NdFeB磁体的研究；1：12型R(Fe，M)12Z1-δ(R=稀土元素；M=Ti，V，Cr，Mn，Co，Mo，Si，Ga，Al，Nb，W:Z=C，N)化合物的结构和磁性研究；R2Fe17-xMxZy和R3(Fe，M)29Zx(R=稀土元素；M=Al，Si，Ga，Mn；Z=C，N)化合物的结构和磁性研究；纳米复合稀土永磁材料的研究。     

纳米结构稀土永磁材料的制备及表征研究进展

稀土永磁材料是迄今磁性能最强、应用最广泛的一类永磁材料。与传统的粗晶稀土永磁材料相比,纳米结构稀土永磁材料因其独特的显微组织结构而具有显著不同的磁性能,从而引发了研究者的广泛关注。全面回顾了近年来R-Co(R=Sm, Pr, Y, La)和R-Fe-B(R=Nd, Pr, Tb, Dy)体系纳米结构永磁材料的发展历程。重点介绍了用于R-Co和R-Fe-B纳米结构材料的制备方法,包括熔体快淬、高能球磨(HEBM)、表面活性剂辅助球磨(SABM)和机械化学合成等方法。还讨论了将纳米结构前驱体制备成块状磁体的先进技术,其中包括放电等离子烧结(SPS)、感应加热法(IHC)、冲击波压实(SWC)、燃烧驱动压实(CDC)、高压温压(HPWC)等方法。同时介绍了各向同性以及各向异性的纳米结构单相R-Co和R-Co/Fe纳米复合磁体的微结构特性和磁性能。讨论了各向同性和各向异性纳米结构单相R₂Fe₁₄B磁体,以及由硬磁相和软磁相组成的交换耦合纳米复合R-Fe-B/Fe(Co)磁体的磁性。     

利用共伴生混合稀土制备RE-Fe-B永磁材料

利用白云鄂博共伴生混合稀土(MM)制备了成分为(Pr Nd)14-x MMx Fe80.4B5.6的稀土永磁材料,MM替代30%Pr Nd合金,磁体磁能积为238.08 k J/m3,剩磁为1.18 T,矫顽力726.75 k A/m,发现La、Ce元素以氧化物的形式分布在富稀土相中,主相中存在(Nd Ce)2Fe14B固溶体,相比单独添加La、Ce的磁体,获得相同的磁性能时,(Pr Nd)14-x MMx Fe80.4B5.6磁体的La含量较高,磁体中混合稀土La、Ce、Pr、Nd的协同作用促进了MM的高效利用。利用高场动态磁畴显微镜观察了磁体的畴结构动态变化,磁体内部出现大量的穿晶畴,穿晶畴的畴壁可穿过晶界,磁化过程中磁畴扩展容易。     

快速加热过程中Nd8Fe86B6合金非晶带的晶化及磁性能

利用高频感应加热的快速晶化方法,对Nd8Fe86B6非晶带进行了晶化退火处理.采用X射线衍射和TEM对原淬态和晶化后的薄带进行了微观组织的分析,用VSM对淬态和快速晶化后薄带的磁学性能进行了测量.观察了在不同晶化条件下Nd8Fe86B6非晶的结构变化以及对其磁性的影响.试验结果表明,快速加热可使非晶带迅速晶化.加热速度和加热时间显著地影响薄带的组织及磁性能.随着加热速度的提高,α-Fe与Nd2Fe14B两相的析出越趋于接近,但过高的加热速度亦使α-Fe过快长大.在快速晶化过程中,α-Fe的长大速度仍大于Nd2Fe14B,因此过长的加热时间将使得α-Fe过度长大.因此,一个较理想的磁学性能都应有一个适合的加热条件相配合.     

快淬Nd_（15）Fe_（77）B_8相变化与性能

研究了最优快淬速度下得到的ＮｄＦｅＢ合金。选择较优热处理工艺得到性能较好的各向同性ＮｄＦｅＢ磁粉，矫顽力大于１７ｋＯｅ，磁能积达１０．８８ＭＧＯｅ。还研究了性能变化的内在原因。发现对于快淬材料，后期热处理是必要的。在处理过程中富Ｎｄ相捕获弥散分布的α－Ｆｅ微晶生成Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ主相（Φ相），从而提高ｍＨＣ和ＭＳ。     

钕铁硼永磁废料中稀土回收循环利用现状及展望

钕铁硼(NdFeB)永磁材料在众多领域得到广泛应用,在生产NdFeB永磁材料的过程中,会产生大量废料,直接丢弃不仅会污染环境,还是对二次资源的浪费。本文综述了NdFeB永磁废料中稀土循环利用的技术现状,对比分析了氯化法、合金法、选择氧化法等火法在工业应用中的现状和存在的不足;并且详细阐述了全溶法、盐酸优溶法、草酸沉淀法、硫酸复盐法、溶剂萃取法等湿法的研究情况,深入剖析了不同方法存在的局限和优势;同时,介绍了电沉积法、生物浸出法、氢化法、机械化学法等新技术方法的研究现状。在此基础上,展望了未来回收循环利用NdFeB永磁废料中稀土技术方法发展的方向。     

混合稀土对工业纯铝冲压性能的影响

对稀土质量分数不同的稀土铝合金与不加稀土元素的工业纯铝进行对比实验,研究稀土质量分数及不同的热处理状态对合金冲性能的影响,探讨了不同使冲压性能,同时对稀质量分数不同的铝合金的硬度和耐蚀性进行了研究。     

Nd_2Fe_（14）B／α－Fe双相纳米晶永磁材料研究

研究了含Ｎｄ６～９ａｔ％和Ｆｅ＞８５ａｔ％的低钕高铁合金的快淬和晶化热处理，以及对其磁性能的影响。     

快淬Fe3B／Nd2Fe14B永磁材料晶化行为及磁性能的研究

利用熔体快淬和晶化处理的方法制备了快淬Fe3B／Nd2Fe14B永磁材料。采用XRD，DTA，VSM等方法对合金的晶化行为和磁性能进行研究。结果表明：对于Fe3B／Nd2Fe14B熔体快淬永磁粉末，升温速率对各相的析出和分解温度有一定的影响。完全过淬的Nd4.5Fe77B18.5和Nd4Fe77Cr0.5B18.5合金熔体快淬粉在进行973K，7min晶化处理过程中，首先形成Nd2Fe23B3相，然后Nd2Fe23B3相发生分解，其产物为Fe3B／Nd2Fe14B，此后再没有发生其它的相转变。当晶化温度大于953K，保温10min后，样品的剩磁、矫顽力和最大磁能积明显提高。微量元素Cr的添加对相转变温度有影响，同时可以细化晶粒，提高矫顽力，从而改善材料的永磁性能。     

烧结钕铁硼粉末粒度对磁性能的影响

利用粉末冶金法生产烧结钕铁硼磁体,原始粉末的大小对烧结磁体的性能影响很大。原始粉末越粗,烧结温度应该越高,才能充分利用液态烧结的优势,使其性能尽可能高。本文介绍了烧结钕铁硼材料的粒度对磁性能造成的影响。研究表明,细而均匀的粉末粒度有助于样品磁性能的提高。经过改进烧结制度,可以部分地弥补由于粉末较粗而带来的不利影响。但是,当粉末粒度过于粗时,改进烧结过程也不能达到工艺要求。