Nd2Fe14B／a—Fe纳米复相永磁合金微结构的形成

研究了使用不同快淬速度制备的Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5合金中Nd2Fe14B/a-Fe复合纳米晶结构的形成。采用X射线（XRD）、透射显微（TEM）分析技术和振动样品磁强计（VSM）观测和测量了材料的微结构和磁性。结果表明,使用最佳淬速（20m/s）形成的Nd2Fe14B/a-Fe复合纳米晶结构晶粒细小,晶粒尺寸均匀。Nd2Fe14B相和a-Fe相的平均晶粒尺寸分别为14nm、16nm。合金中a-Fe相的体积分数为48.6%。纳米晶合金的磁性能为Jr=1.108T,Hc=446.5kA/m,(BH)max=193.6kJ/m^3,剩磁比Jr/Js=0.736。     

Nd2Fe14 B/α-Fe纳米复合永磁材料的有效各向异性

Nd2Fe14B／α-Fe纳米复合永磁材料中存在软-软、软-硬、硬-硬3种不同磁性晶粒界面。不同晶粒间的交换耦合相互作用使其有效各向异性常数Keff减小。Keff可以用这3种不同有效各向异性的统计平均值表示。计算结果显示：如随晶粒尺寸D的减小和软磁性成分的增加而降低。当D减小到4nm时,Keff减小为通常各向异性常数值的1/3∽1/4。当软磁性相体积分数为50％时,Keff的值下降为硬磁性相对应值的1/2左右。有效各二向异性与矫顽力的变化规律基本相同。     

合金元素在Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料中的分布

主要利用三维原子探针研究了Nb和Zr等元素在Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料中的分布情况。研究发现，Nb、Zr等元素的添加改善了合金的微观结构，使得合金晶化后晶粒细小均匀，晶粒形状更为规则，合金的综合磁性能得到提高。三维原子探针分析结果表明，Nb元素不固溶于Nd2Fe14B硬磁性相，主要以NbFeB的形式在晶界处析出；Zr元素在Nd2Fe14B相内有较高的固溶度，与Nb、Fe在晶界处以成份接近（Zr，Nb）Fe2相的形式析出，富Nb相和富Zr相在晶界的析出阻碍了晶粒的长大，进而细化了晶粒，改善了磁性能。     

纳米复合Pr2Fe14B/α-Fe永磁材料的交换耦合作用研究

用单辊熔体快淬法制备了由硬磁相Pr2Fe14B和软磁相α-Fe组成的纳米复合永磁薄带。根据剩磁曲线(δM-H曲线)系统研究了不同合金成分和不同工艺参数下纳米复合永磁材料晶粒间的交换耦合作用。     

各向异性Nd2Fe14B／α-Fe纳米晶复合磁体的制备和性能

采用声化学法、放电等离子烧结技术(SPS)和热变形工艺制备致密各向同性和各向异性Nd_2Fe_(14)B/αFe复合磁体,研究了软磁相包覆对磁体的结构和性能的影响.结果表明,软磁相α-Fe对各向同性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体的影响主要表现为增强两相间的交换耦合作用,从而提高剩磁.当α-Fe体积分数的数值适当(不超过2%)时,各向异性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe磁体形成较好的c轴晶体织构,具有较高的磁性能.α-Fe体积分数为1%的磁体性能最高:B_r=1.367 T,H_(ci)=712 kA/m,(BH)_m=327 kJ/m~3.     

不同淬速下α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶结构的形成

采用X射线衍射分析、透射电子显微分析技术及振动样品磁强计研究了ND3.6Pr5.4Fe83Co3B5合金熔体在不同淬速下α—Fe／Nd2Fe14B复合纳米晶结构的形成和磁性。结果表明．在淬速低于20m／s时随着淬速的升高Nd2Fe14B和α—Fe纳米晶的尺寸变得均匀、细小，α—Fe相的体积分数增加。当辊速由10m／s增加到20m／s时，Nd2Fe14B和α—Fe相的晶粒尺寸分别由51．2nm和30．2nm减小到13．4nm和16．3nm。α—Fe相的体积由31.9%增至48．6％，并在20m／s时获得了193．6kJ／m^3的最大磁能积。     

Nd8.5Dy0.5Fe84.5Co0.5B6合金的晶化工艺

本文采用熔体快淬法制备了纳米微晶Nd8.5Dy0.5Fe84.5Co0.5B6合金,对不同晶化工艺条件下的合金进行了显微组织分析、X射线衍射物相分析和磁性能分析,通过研究该合金的非晶晶化法制备纳米微晶的工艺参数,确定了该材料的最佳晶化工艺:750℃下保温0.5小时,获得平均晶粒尺寸为50nm左右,磁性能优良.     

Nb的添加对Fe3B/Nd2Fe14B纳米永磁体磁性能与微观结构的影响

研究了微量合金元素Nb的添加对Fe3B／Nd2Fe14B型纳米复合永磁体微观结构与磁性能的影响规律。结果表明,添加Nb元素可以稳定非晶相,阻碍Fe3B粒子的结晶动力学。Nd5．5Fe70．0Co5Cu0．5Nb0．5B18．5非5晶合金在640℃退火处理30min可获得最佳磁性能：Br=1．05T,JHc=367kA／m,(BH)max=80．2kJ／m^3。Nb与Cu的复合添加对Fe3B晶粒的细化效果更显著;Nb元素的添加可以提高合金的磁性能,但添加量必须适中。     

Fe3B／Nd2Fe14B双相纳米复合永磁材料研究

纳米复合永磁材料是颇具发展潜力的永磁合金 ,Ｆｅ3Ｂ/Ｎｄ2 Ｆｅ14 Ｂ双相纳米复合永磁材料是其中的主要合金之一。由于其具有优越的性能价格比而倍受关注 ,是替代铁氧体和ＡｌＮｉＣｏ的理想候选永磁材料。制备这类合金的方法一般采用熔体转轮超速激冷法、机械合金法、气体雾化法等 ,其中熔体转轮超速激冷工艺方法是最有效且最常用的方法。实验采用自行研制的生产型真空快淬炉及真空连续晶化炉对Ｆｅ3Ｂ/Ｎｄ2 Ｆｅ14 Ｂ双相纳米复合永磁材料的成分、显微结构及制备工艺进行了研究。确定了性能较好的三元合金成分 ;发现了“厚大片性能更好…     

热处理工艺对块体纳米晶Fe3B/Nd2Fe14B复合磁体性能的影响

采用放电等离子烧结技术(Spark Plasma Sintering,简称SPS技术)将快淬Nd4.5Fe77B18.5薄带制备成块状纳米晶复合磁体.着重研究了热处理工艺对磁体密度、微观结构和磁性能的影响.结果表明,通过直接烧结得到的磁体具有超细纳米晶结构,合适的热处理可以消除残余非晶,得到较好的晶体结构和磁性能.但过高的热处理温度和较长的保温时间的增大会造成晶粒长大,结果导致磁性能的恶化.在最佳热处理条件下得到的磁体的磁性能为Br=1.014T,JHc=237.21 kA/m,(BH)max=61.85 kJ/m3.     

Positron Annihilation Behaviors and Magnetic Properties of Single-phase Nd2Fe14B and Nanocomposite Nd2Fe14B／α- Fe Magnets

Positron annihilation behaviors have been studied in the single phase Nd2Fe14B magnet and the nanocomposite Nd2Fe14B/α-Fe magnet, prepared by melt spinning. The results showed that the number of vacancy-cluster at grain boundaries increases with increasing annealing temperature for the both types of magnets. The increase of this kind of defect can improve the coercivity of     

稀土及硼含量对α-Fe/R2Fe14B纳米晶稀土永磁材料磁性能的影响

分析了自1993年至今国内外文献中报道的α-Fe/R2Fe14B纳米晶稀土永磁薄带的实验数据,研究了稀土含量及硼含量对材料磁性能的影响.结果表明,随稀土含量的增加,纳米晶稀土永磁薄带的矫顽力增加,剩磁趋于减小,稀土含量在8%～9%之间获得最佳的综合磁性能;较高的硼含量有利于获得高矫顽力,但不利于得到高剩磁,硼含量在5%～6%之间为宜.     

Sm3(Fe,Ti)29Nx/α-Fe双相纳米磁性材料的微结构与磁性能

研究了熔体快淬工艺及添加元素Ti对Sm-Fe合金相的形成及结构的影响,成功制备了Sm3(Fe,Ti)29Nx/α-Fe双相纳米耦合永磁材料.研究发现,快淬薄带由Sm3(Fe,Ti)29和α-Fe两相组成,晶化前在纳米晶周围存在部分非晶相,晶化后的晶粒间晶界平直光滑、且晶粒间结合紧密没有界面相,为晶粒间直接接触耦合.对甩带后的样品采用750℃保温10min的晶化退火得到的颗粒比较细小且均匀.氮化磁粉磁滞回线的第二象限没有出现明显的台阶,表现为单相永磁材料的特点,说明硬磁相Sm3(Fe,Ti)29Nx与软磁相α-Fe晶粒之间的交换耦合作用已形成.     

人工神经网络对烧结型Nd－Fe－B永磁合金配方的优化

将人工神经网络方法应用于烧结型Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ永磁合金的配方优化设计。计算表明，适量添加Ｄｙ，Ｖ，Ｔｉ和Ａｌ等元素，能使该合金的磁性能明显提高。这一优化设计方法亦适合于其它合金设计。     

一种新的高性能纳米复合永磁合金

日本学者研究发现在Nd-Fe-B基纳米复合材料中添加Ti、C等元素可改善其磁性能，从而开发出一种新的高性能纳米复合永磁合金Nd9Fe73814-xCxTi4。该永磁合金采用旋转熔体快淬的方法，将经高频加热的熔体从石英管低部的喷口喷注到Ф250mm的旋转铜辊面上制成。     

永磁合金Nd（Fe,Mo）12氮化过程

研究了氮原子在Ｎｄ（Ｆｅ，Ｍ）１２合金中的扩散行为，测定了扩散温度，时间与样品平均氮含量的关系，计算氮原子在Ｎｄ（Ｆｅ，Ｍ）１２合金中的扩散频率因子Ｄ０和扩散激活能Ｅａ运用扩散Ｆｉｃｋ第二定律计算了氮原子在Ｎｄ（Ｆｅ，Ｍ）１２粉末颗粒内部的分布，理论计算与实验结果一致。     

Nd3Fe14B／α—Fe纳米晶复合永磁材料的中子衍射结构分析及磁性研究

用真空快淬法制备Nd12Fe84B6非晶态薄带,经700℃真空退火处理,获得Nd2Fe14B/α-Fe双相纳米晶复合永磁材料.用中子衍射的方法对两种不同退火时间的样品进行室温相结构分析,并根据尺寸效应引起的衍射线展宽得到了晶粒的平均尺寸.研究结果表明:对退火时间为20min和90min的样品, Nd2Fe14B硬磁性相的平均晶粒大小分别为52.1nm和55.3nm,α-Fe软磁性相的平均晶粒大小分别为61.5nm和66.2nm;软、硬磁性相的晶粒大小几乎没有变化.随着退火时间的增加,Nd2Fe14B硬磁性相的体积分数增加,而α-Fe软磁性相的体积分数则减少.磁性测量及剩磁分析表明:90min的样品磁性能优于20min的样品,90min样品软、硬磁性相晶粒之间的交换耦合作用＞20min的样品.     

Sm3（Fe，Ti）29Nx／α-Fe双相纳米磁性材料的微结构与磁性能

研究了熔体快淬工艺及添加元素Ti对Sm-Fe合金相的形成及结构的影响．成功制备了Sm3（Fe，Ti）29Nx／α-Fe双相纳米耦合永磁材料。研究发现．快淬薄带由Sm3（Fe，Ti）29和α-Fe两相组成，晶化前在纳米晶周围存在部分非晶相．晶化后的晶粒间晶界平直光滑、且晶粒间结合紧密没有界面相．为晶粒间直接接触耦合。对甩带后的样品采用750℃保温10min的晶化退火得到的颗粒比较细小且均匀。氮化磁粉磁滞回线的第二象限没有出现明显的台阶，表现为单相永磁材料的特点，说明硬磁相Sm3（Fe，Ti）29Nx与软磁相α-Fe晶粒之间的交换耦合作用已形成。     

Nd13Fe80.1-xTixB6.5Zr0.1Cu0.3永磁合金磁性能研究

HDDR(氢化-歧化-脱氢-再结合)工艺是制备各向异性Nd2Fe14B基磁粉的有效方法.主要研究了改进的d-HDDR工艺及添加合金元素Ti对Nd13Fe80.1-xTixB6.5Zr0.1Cu0.3(x=0、1.0、2.0)合金磁性能的影响规律.结果表明,d-HDDR工艺中吸氢氢压和歧化时间是促使材料产生磁各向异性的#合金经d-HDDR工艺处理,其最佳磁性能为:Br=1.39T;iHc=1006kA/m;(BH)max=169.66kJ/m3;DOA=0.797.关键;合金元素Ti使NdFeB合金矫顽力显著提高,其作用主要体现在两方面:一方面是在晶界间形成低熔物,抑制晶粒长大、细化晶粒,改善富Nd相的组织结构,使富Nd相沿边界更加均匀地分布;另外,Ti元素使Nd2Fe14B晶界平直而清晰,主相晶粒表面各向异性提高,反磁化畴难以形核,从而使矫顽力提高,其最佳添加量为1.0%(原子分数).成分为Nd13Fe79.1Ti1.0B6.5Zr0.1Cu0.3 的2#合金经d-HDDR工艺处理,其最佳磁性能为:"Br=1.39T;iHc=1006kA/m;(BH)max=169.66kJ/m3;DOA=0.797.