Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金磁性能的研究

采用铜模吸铸法制备出厚度为0.8 mm的片状Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金.利用X射线衍射(XRD),差热分析(DTA)和振动样品磁强计(VSM)研究了Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金在铸态和不同温度退火后的磁性能.结果表明,Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金在铸态下为软磁性.合金晶化退火后,磁性能转变为硬磁性,得到了块状的纳米晶复合永磁材料.合金硬磁性的产生是由于合金晶化后产生了Nd2Fe14B硬磁性相和α-Fe,Fe3B软磁性相,软、硬磁相间产生了较强的交换耦合作用而造成的.这一方法为制备块体纳米晶复合永磁材料提供了一种新的手段.     

双合金工艺制备钕铁硼永磁体的性能和显微组织的研究

用双合金工艺在Nd13.05Dy0.23Fe80.12B6.5铸片主合金中添加质量分数为3%~20%的富稀土铸锭辅合金Nd38.2Gd11.8Fe44.88Al4.12B,研究稀土元素Gd部分取代Nd时对钕铁硼永磁体的磁性能和显微组织的变化规律。结果表明,Gd的加入不仅可改善钕铁硼磁体性能,也可节约Nd和Dy的用量。从显微结构可看出,组织中细小的颗粒状富稀土相增多,元素Gd主要富集于晶界处,形成了更多的对矫顽力有贡献的富稀土相。     

添加Sn对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料结构和磁性能的影响

在Nd10Fe84B6添加0.5 at%Sn元素,合金晶化后Sn富集于富Nd相,富Nd相的生成使得合金中α-Fe相的相对含量增加,合金的剩余磁化强度,矫顽力和剩磁比有所改善。而在Nd9.5Fe75.5Co5Zr3.5B6.5合金中添加1 at%Sn元素后,虽然晶化后合金的晶粒变细小,α-Fe相的相对含量也有所增加,然而由于过多的富Nd相、富B相和富Zr相等软磁性相或非磁性相的存在,使得合金的剩余磁化强度和磁滞回线的方形度降低,进而降低了合金的综合磁性能。     

合金元素Co,Zr,Ga在HDDR各向异性NdFeB中的作用

研究了合金元素Co,Zr,Ga对HDDR各向异性NdFeB的磁性能和各向异性的影响,发现Co,Zr,Ga的添加是制备高矫顽力HDDR各向异性NdFeB磁粉的必要因素。研究表明,合金元素Co,Zr,Ga的添加在HDDR各向异性NdFeB制备中的作用主要包括两个方面：首先,合金元素在歧化过程中的富集行为导致了主相Nd2Fe14B在歧化反应中稳定性的提高,从而直接决定了磁各向异性的形成方式;其次,提高了富Nd边界相在氢气中的稳定性,改善了歧化和在复合组织的均匀性。以上两个方面的作用使得材料可以同时具有高的矫顽力和大的磁各向异性。     

Nb和Zr对（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe磁体晶化行为和磁性能的影响

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了纳米双相（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe型磁体，研究了Nb和Zr的添加对磁体磁性能、微观结构和晶化行为的影响。结果表明：添加Nb和Zr可提高α—Fe相的晶化温度，抑制α—Fe的析出和长大，避免亚稳相的形成，从而提高硬磁相的体积百分比。Nb和Zr复合添加能细化晶粒，增强硬磁相和软磁相问的交换耦合作用，显著提高纳米晶双相永磁合金的磁性能。合金（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe经过最佳热处理后，磁性能达到Br=1．10T，iHc=534．2kA／m，（BH）max=143．6kJ／m^3。     

单相纳米晶Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金的交换耦合作用与显微组织

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了含铌单相纳米晶Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金,研究添加Nb对单相Nd2Fe14B纳米晶合金的磁性能、交换耦合和微观结构的影响规律.结果表明:Nb的添加提高了合金的非晶热稳定性,使得合金最佳晶化温度升高;合金晶化退火后,Nb可使晶粒尺寸分布均匀,并得到单一Nd2Fe14B相;晶粒边界比较完整,存在共格、半共格或大角度晶界,但没有观察到晶界相.上述结构可有效提高合金的磁性能,增强交换耦合作用.通过对Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金磁性能分析可知:650 ℃晶化退火10 min后的合金性能最佳,交换耦合作用最强.     

Nd—Dy—Fe—Co—B快淬非晶合金的晶化动力学

用差热分析（DTA）,结合X射线衍射（XRD）研究了Nd-Dy-Fe-Co-B非晶合金的晶化动力学。结果表明,温度低于800℃不同升温速率的升温过程中,合金Nd7.5Dy1.5Fe70Co16B5中先后出现三个晶化相：软磁相α-Fe相、亚稳相Nd2Fe23B3和硬磁相Nd2Fe14B。三个晶化相的晶化激活能随晶化份数的增加而降低。α－F的表面激活能为98.09kJ/mol,Nd2Fe23B3和Nd2Fe14B的分别为131．79kJ/mol和129．20kJ/mol.Nd2Fe14B和α－Fe相的晶化行为表明Nd7 .5Dy1.5Fe70Co16B5合金退火时容易形成晶粒粗大的Nd2Fe14B/α-Fe微结构的原因,是Nd2Fe14B和α-Fe相都容易长大造成的。     

快冷NdFeB纳米晶合金的磁性能

在快冷形成的各向同性纳米晶NdFeB合金中已观察到超过理论极限值 (NdFeB为 0 8T)的高剩磁。韩国学者报道了在具有极低钕含量的快冷形成的Nd2 Fe80 B18合金中观察到的软磁相与硬磁相之间的交换耦合 ,也报道熔体快淬Nd10 Fe82 B8合金中软磁相与硬磁相交换耦合的证据及剩磁和矫顽力在 4 2K～ 30 0K之间的温度依赖关系。在氩气保护下用单辊技术制备了熔体快淬Nd2 Fe80 B18、Nd4 4Fe80 4B15 2 、Nd10 Fe82 B8和NdBFe11B10 合金。快淬带在 1 0 -4 乇真空下于 873K～ 1 0 73K退火 1 0min。用热磁法和X射线衍射对磁性相进行了分析…     

合金元素对(NdPr)_6Fe_(79)B_(15)非晶厚带的晶化行为及磁性能影响

利用熔体快淬法制备了(Nd Pr)6Fe79B15和(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3Cu0.5Zr1B15非晶带。通过X射线衍射(XRD)和差热分析(DSC),并借助Kempen模型和Kissinger方程,研究了合金的非晶晶化过程及非等温晶化动力学。结果表明,与(Nd Pr)6Fe79B15合金相比,(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3Cu0.5Zr1B15合金的非晶形成能力明显提高,在9 m/s的辊速下获得了厚度为100μm以上的非晶厚带。2种合金的非晶厚带具有不同的晶化过程及晶化动力学机制。(Nd Pr)6Fe79B15合金的晶化分4步完成:非晶相(A)→Nd2Fe23B3+A’→α-Fe+Fe3B+Nd2Fe23B3’→α-Fe+Fe3B+Nd2Fe14B→α-Fe+Fe3B+Nd2Fe14B+Nd1Fe4B4;而(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3-Cu0.5Zr1B15合金的晶化分两步完成:非晶相(A)→Fe3B+A’→α-Fe+Fe3B+Nd2Fe14B。与(Nd Pr)6Fe79B15合金由界面控制的多晶型晶化不同,(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3Cu0.5Zr1B15合金第1步为界面控制的多晶型晶化,第2步则以扩散控制的共晶型晶化为主。由于退火后组织结构的细化和改善,(Nd Pr,Dy)6Fe74.5Co3Cu0.5Zr1B15合金带的磁性能明显优于(Nd Pr)6Fe79B15合金带。     

添加Cr对纳米复合Nd2Fe14B／α-Fe合金晶化行为和磁性能的影响

采用熔体快淬及晶化处理工艺制备Nd11Fe72-xCo8V1.5CrB7.5(x=0，1)纳米晶合金。研究了添加Cr对合金晶化行为和磁性能的影响。结果表明，添加Cr提高了软磁相α-Fe和硬磁相Nd2Fe14B的形成温度，降低了硬磁相Nd2Fe14B的居里温度。同时，添加Cr可细化两相晶粒，提高内禀矫顽力，从而提高最大磁能积。     

MOSSBAUER STUDIES OF Nd-Fe-B ALLOYS

对Nd_(15)Fe_(85-x)B_x(x=0-8)合金作了Mossbauer分析及磁测量,探讨了硼含量对结构的影响。 对于最佳磁性能的Nd_(15)Fe_(77)B_8合金,其Mossbauer谱可分解为6套铁磁亚谱和一套顺磁亚谱,分别对应于Nd_2Fe_(14)B四方相和富Nd相,并估计有6％的Fe原子处于富Nd相中。     

TRANSFORMATION OF Nd_(14)Fe_(73)Co_6B_7 ALLOY UNDER HYDROGEN TREATMENT

The phase constitution and variation of Nd_(14)Fe_(73)Co_6B_7 alloy after hydriding and subsequentdehydriding treatment at 770℃ have been investigated respectively by means of X-raydiffraction,SEM,TEM and magnetic measurement techniques.The original coarse,as castgrain structure,is dissolved into α-Fe,Nd hydride and Fe_2B mixture with average dimensionof 0.1 μm,during hydriding process,and subsequently the triphase mixture recombined intofinely unique Nd_2Fe_(14)B phase with dimension of 0.3 μm by desorbing the hydrogen.It wasfound that the Nd-rich phase distributed at the boundary of as-cast grain structure diffusedinto matrix Nd_2Fe_(14)B grain during hydriding.It remains during dehydriding and distributehomogeneously around some colonies composed of fine grains of Nd_2Fe_(14)B.     

CRYSTALLIZATION AND MAGNETIC PROPERTIES OF AMORPHOUS Nd_6Fe_(81)B_(13)ALLOY

The magnetic properties and the crystallization and its influence on the magnetic and struc-tural properties for rapidly quenched amorphous Nd_6Fe_(81)B-(13) alloy have been studied.The lowtemperature magnetic properties,the Curie temperature and the crystallization behavior arediscussed.A small addition(6at.-%)of Nd in amorphous Fe-B alloys increases largely thecrystallization temperature T_x but causes a decrease of the Curie temperature Tc·A newphase was observed in the sample annealed at 873 K.     

非晶Nd6Fe81B13合金的晶化和磁性

本文研究了非晶Nd_6Fe_(81)B_(13)合金的磁性和晶化及其对样品结构和磁性的影响。讨论了非晶样品的低温磁性和Nd对昌化温度和Curie温度的影响。在873K退火的样品中得到一个新相。     

PHASE DIAGRAM OF Nd-Fe-B TERNARY SYSTEM——Ⅱ.Two Vertical Sections with Constant Nd and B Respectively,Passing Through Nd_2Fe_(14) B Point

According to the experimental data of phase transition taken from DTA, metallography,SEM and microzone composition, two vertical sections of the ternary phase diagram (B=5.88at.-%, Nd≤45.41 at.-% andNd_2Fe_(14)BNd_(1.1)Fe_4B_4 , B≤44.56 at.-%) have been drawn indetail. It is verified that the crystallization of both Nd_2Fe_(14)B and Nd_(1.1)Fe_4B_4 phase, duringcooling from melt, would take peritectic reaction instead of solid-liquid congruent precipita-tion.     

Y2（Fe.095Al0.05）14B的中子衍射研究

用中子衍射对永磁合金Y_2(Fe_(0.95)Al_(005))_(14)B进行了测量。结果表明:其仍为Nd_2Fe_(14)B型四角结构,空间群为P42/mnm;Al进入晶体结构之中并择优占据4c及8j_2晶位。对Al的择优占位与磁性的关系进行了初步的讨论。     

Nd含量对纳米晶Nd_xFe_(94-x)B_6合金磁性能的影响

用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、高分辨扫描电镜(HRSEM)和振动样品磁强计(VSM)等研究了Nd含量对快淬纳米晶NdxFe94-xB6(x=11.0-16.8)合金的组织结构、磁性能、交换耦合作用和矫顽力的影响.结果表明,22 m/s(甩带速度)快淬带在最佳退火条件下,合金带的内禀矫顽力Hci由x=11.0的601.. kA/m单调升高到x=16.8的1277.3 kA/m;相反,剩余磁极化强度Jr由x=11.0的1.047 T单调下降到x=16.8的0.721 T,最大磁能积(BH)max随Nd含量增加先升高后下降Nd11.8Fe82.2B6金带的综合性能最好:Jr=0.992 T,Hci=727.9 kA/m,(BH)max=137.2 kJ/m3.Nd2Fe14B晶粒之间的交换耦合作用随Nd含量增加而降低,但x=16.8的合金带仍具有较强的交换耦合作用.矫顽力主要由钉扎场决定.最佳退火后,合金薄带的晶粒尺寸随Nd含量增加无明显变化.针对不同Nd含量的合金,建立了一个组织模型,利用该模型很好地解释了Nd含量对磁性能及交换耦合作用的影响机制.     

熔体温度对快淬法制备纳米晶复合Nd_(8.5)Fe_(77)Co_5Zr_3B_(6.5)合金微观结构和磁性能的影响

将Nd_(8.5)Fe_(77)Co_5Zr_3B_(6.5)(at%)合金熔化至不同温度后,以18 m/s的甩带速度快淬,对淬态条带进行了退火处理,分析了其微观结构和磁性能的变化。结果表明,熔体温度对淬态及其退火态合金的微观结构和磁性能可以产生重要影响,熔体温度为1210℃时制备的快淬条带由Nd_2Fe_(14)B相和部分非晶相组成,具有一定的硬磁性;随着快淬时熔体温度的升高,淬态条带中非晶相的质量分数逐渐增加,其磁性逐渐转变为软磁性。几种合金经退火处理后均由大量Nd_2Fe_(14)B相与少量软磁相组成,熔体温度较低的合金退火后其晶粒尺寸较小,磁性能较好。熔体温度为1210℃时制备的合金退火后磁性能最佳,内禀矫顽力Hci为559.2 kA/m,剩余磁化强度Br为0.98 T,最大磁能积(BH)_(max)为127.8 kJ/m~3。     

粉末烧结钕铁硼激光熔凝层的易磁化轴取向

研究当各向异性粉末烧结Nd15Fe77B8永磁体的磁化方向分别与x,y,z轴平行时,其上激光熔凝层中Nd2Fe14B胞柱晶的易磁化轴的取向特征.采用XRD,SEM,Bitter粉纹等实验方法对粉末烧结Nd15Fe77B8永磁体表面的激光熔凝层进行了分析.结果表明:当磁体的磁化方向分别与x,y轴平行时,其上激光熔凝层中Nd2Fe14B胞柱晶的易磁化轴具有与粉末烧结基体相同的取向;而当磁体的磁化方向与z轴平行时,其上激光熔凝层中的Nd2Fe14B胞柱晶的易磁化轴在xoy平面内随机分布.在激光快速熔凝条件下,磁体表面激光熔凝层中的胞状Nd2Fe14B的择优生长方向为[100]晶向.     

快淬速度对纳米晶复合Nd_(8.5)Dy_1Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)永磁材料磁性能和微观结构的影响

采用熔体快淬和随后的退火处理制备了Nd_(8.5)Dy_1Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)纳米晶复合永磁合金,研究了快淬速度对合金磁性能和微观结构的影响。随着快淬速度的增加,合金的磁性能呈现先升高再下降的趋势,当快淬速度为15 m/s时,合金有最佳的磁性能,B_r=0.70 T,H_(cj)=706.05 kA/m,(BH)_(max)=74.54 kJ/m~3。透射电镜的分析结果表明:合金的晶粒分布均匀,晶粒尺寸约为20 nm。三维原子探针的结果显示Zr元素在硬磁相Nd_2Fe_(14)B的晶界处富集,起到了抑制晶粒长大、细化晶粒的作用,从而提高了材料的磁性能。