雾化喷涂沉积对晶界扩散Nd-Fe-B磁性能和微观结构的影响

提出了一种新的雾化喷涂沉积（SCD）方法,在Nd-Fe-B磁体表面均匀沉积TbF₃粉末,同时通过晶界扩散过程（GBDP）将Tb元素引入到磁体中。用这种方法（SCD+GBDP）处理厚度达5 mm的钕铁硼磁体。研究了TbF₃涂层增重比、扩散时间和扩散温度对烧结磁体组织和磁性能的影响。样品扩散温度和时间为940 ℃和10 h,退火温度和时间为480 ℃和5 h。TbF₃增重比（w）从0%增加到0.8%时,磁体的矫顽力从1201 kA/m 提高到1930 kA/m,剩磁下降约0.01 T。研究发现,随着TbF₃增重比的增加,磁体的矫顽力先增大后减小。SEM结果表明,在Nd₂Fe₁₄B晶粒边界区域,Tb取代Nd形成(Nd, Tb)₂Fe₁₄B核壳相。晶界相和核壳相中较高的磁晶各向异性对矫顽力的增强有积极的促进作用。核壳相的分布和浓度对矫顽力有密切的影响。当TbF₃增重比大于2.4%时,靠近磁体表面区域的晶界扩散明显增强。元素的SEM图像显示,进入磁体的Tb越多,晶核内的Tb浓度就越高。此外,大量Nd-F/Nd-O-F相的形成导致晶界相不像w=0.8% 时的样品那样连续,这可能是导致矫顽力下降的主要原因。     

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。     

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...     

晶界扩散型(Tb,Nd)FeB磁体的结构与性能

采用磁控溅射方法在烧结钕铁硼磁体表面沉积一层Tb镀层,然后进行晶界扩散热处理,制备出晶界扩散型(Tb,Nd) FeB磁体.通过扫描电子显微镜、电子探针分析仪和磁滞回线测量仪分析了晶界扩散前后磁体的微观结构与磁性能.结果 表明:与NdFe磁体相比,采用晶界扩散方法制备的(Tb,Nd) Fe磁体具有更宽的晶界相,且晶界相在主相晶粒周围连续分布,起到了去磁耦合作用.并且分布在主相晶粒表层的重稀土元素Tb形成了磁晶各向异性场更高的(Nd,Tb)2 Fe14B相.(Tb,Nd) FeB磁体的内禀矫顽力Hcj得到显著提升,其Hcj由NdFe磁体的15.98 kOe提高到23.78 kOe.     

热处理对烧结NdFeB磁体微观结构和磁性能的影响

系统研究了热处理对烧结NdFeB磁体微观结构和磁性能的影响.结果表明：二级回火热处理后,磁体微观组织结构得到明显改善,晶界变得更加规整、平滑,富Nd相均匀弥散地分布于晶粒周围,晶界相成分趋于稳定、均匀;磁体的内禀矫顽力显著提高,剩磁及最大磁能积也有一定程度的提高,极大地改善了磁体的热稳定性.     

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。     

二级回火对（NdDy）FeCoCuB磁体磁性能和微结构的影响

研究了二级回火工艺对Nd12.0Dy28Fe747Co34Cu0.2B6.9磁体磁性能和微结构的影响。研究结果表明：二级回火对磁体的剩磁和磁能积影响很小，内禀矫顽力Hcj随二级回火温度升高而增大，在480℃时达到最大；高于480℃后，风随二级回火温度的升高而迅速下降；存480℃二级回火时，执随回火时间的增加而增大，经2h回火达到最大；大于2h后，回火时间的进一步增加对Hcj影响很小；480℃二级回火2h时磁体主相晶粒边界光滑，富稀土相在晶界分布连续、均匀。     

WC对Nd—Fe—B烧结磁体的显微组织和磁性能的影响

本文主要研究了在Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ烧结磁体晶界上添加ＷＣ对显微组织和磁性能的影响。实验结果表明，添加少量ＷＣ时，随ＷＣ含量的增加，晶粒逐渐变细，矫顽力也逐渐升高，并且在０．６％处晶粒最细，而矫顽力则出现峰值，进一步增加ＷＣ的含量，晶粒又开始粗化，并伴随着矫顽力的下降。     

烧结钕铁硼(Al+Cu)含量对晶界扩散的影响

本研究对(Al+Cu)含量分别为0.25%的钕铁硼基体和0.5%基体进行Dy晶界扩散,并分析了矫顽力、Dy含量分布和微观结构。通过比较两种磁体的成分、性能发现,在Dy增加量基本相同的情况下,高(Al+Cu)磁体扩散后的矫顽力提高量相较于低(Al+Cu)磁体高37kA/m~43kA/m。进一步进行成分、矫顽力的梯度分析发现,基体的(Al+Cu)含量变化并没有改变扩散后磁体内部Dy元素随扩散深度的浓度分布,但是矫顽力梯度分析结果显示高(Al+Cu)的各片层矫顽力提升量均比低(Al+Cu)片层高40 kA/m~80 kA/m。后续的EPMA的Dy面分布图显示,高(Al+Cu)基体扩散后Dy在晶界处富集条纹更清晰、连续,而TEM的EDX分析结果也显示高(Al+Cu)样品中晶界附近Dy含量更高。(Al+Cu)含量的提高,使得晶界相的流动性增强,Dy更加连续包裹主相晶粒,使得Dy增加量相同的情况下进一步提升矫顽力。     

磁粉粒度对磁体强韧性和磁性能的影响

研究了烧结NdFeB磁体强韧性和磁性能与磁粉粒度的关系.结果表明:磁粉平均粒度从4.0 μm减小到2.9 μm时,磁体的晶粒尺寸减小,抗弯强度从212 MPa增大到312 MPa,增大了50%.磁体的Br和(BH)m在磁粉平均粒度为3.3 μm时有最佳值.激光粒度分布表明平均粒度减小时磁体的iHc增大,Br和(BH)m减小,同时导致磁粉中微细颗粒所占的分数增多.当平均粒度增大时,磁粉中大直径颗粒占的分数增多,磁性能均降低.     

Ho-Nd-Fe-B磁体的性能与结构EI北大核心CSCD

采用Ho部分取代Nd,制备了不同Ho含量的Ho-Nd-Fe-B磁体,研究了Ho含量对Ho-Nd-Fe-B磁体的磁性能、温度稳定性和微观结构的影响。结果表明:Ho的添加有助于改善主相和富稀土相之间的浸润性,优化晶界富稀土相的分布,提高了磁体的内禀矫顽力,并改善了磁体的温度稳定性,但磁体的剩磁有所下降。当Ho含量(质量分数)由0增加到21.0%时,H_(cj)由1281 kA/m增加到1637 kA/m,B_(r)由1.342 T降至0.919 T;在20~100℃范围内,磁体的剩磁温度系数|α|和矫顽力温度系数|β|分别由0.119%/℃和0.692%/℃降低到0.049%/℃和0.540%/℃;在180℃烘烤2 h后的磁通不可逆损失由54.80%降低到29.17%。     

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。     

烧结钕铁硼基底成分对晶界扩散效果的影响研究

晶界扩散作为一种能明显提升烧结钕铁硼磁体矫顽力同时实现对重稀土高质化利用的方法,日益成为目前稀土永磁学界和产业界的研究热点。本文利用自动化喷涂设备系统研究了晶界扩散烧结磁体批量制备过程中基底成分差异晶界扩散后磁体磁性能的影响,微观结构和EDS元素分析结果表明：晶界扩散后磁体矫顽力增长幅度的差异,同扩散后磁体内晶粒核壳结构形成充分与否、晶界相均匀分布与否和晶界相铁磁性元素含量高低有密切关联,同时利用晶界扩散工艺制备得到的磁体温度系数要优于传统工艺制备得到的相近似牌号的磁体。     

晶界添加MgO/Mg纳米粉对烧结钕铁硼磁性和抗腐蚀性的影响

为了提高烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能和抗腐蚀性能,采用二元合金法,通过晶界添加MgO/Mg纳米粉烧结成(PrNd)_(15.5)B_6Cu_(0.1)Fe_(bal)Mg_x(x=0.1～0.3,质量分数,%)永磁体。利用永磁特性自动测量仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和CHI660E电化学工作站对不同添加量的MgO/Mg(质量比为1:2)纳米粉的烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能、微观结构及抗腐蚀性能进行了研究。结果表明:当MgO/Mg纳米粉添加量为0.1%时,磁体综合磁性能表现最好,此时磁体矫顽力1183 kA/m,剩磁1.22 T,最大磁能积288 kJ/m~3。由塔菲尔曲线可知,随着MgO/Mg纳米粉添加量的增多,腐蚀电位从–1.093 V提高到–0.929 V;腐蚀电流密度从223.87μA/cm~2降低到42.66μA/cm~2;由电化学阻抗谱图可知,添加了适量的MgO/Mg纳米粉的磁体的高频容抗弧的半径大于未添加磁体的高频容抗弧的半径,增大了电荷迁移阻力。因此晶界添加适量的MgO/Mg纳米粉提高了烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能和抗腐蚀性能。     

掺杂La-Ce-Cu合金对热变形Nd-Fe-B磁体磁性能和微观结构的影响

研究采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了掺杂不同含量的La-Ce-Cu合金的Nd-Fe-B热变形磁体;研究了掺杂量对磁体磁性能和微观结构的影响。结果表明,随着掺杂量的增加,热变形Nd-Fe-B磁体的矫顽力先增加后降低;而剩磁与磁能积均有所下降。磁体的矫顽力在掺杂量为1%(质量分数)时,达到最大值为1257kA/m。微观分析表明,掺杂合金中的La元素倾向于分布在富稀土相中,不易进入主相晶粒;而Ce元素则易取代Nd进入主相晶粒中。     

晶界工程处理对超微合金化无氧铜的组织结构与耐热性的影响EI北大核心CSCD

本文研究了晶界工程处理对超微合金化无氧铜的组织结构与耐热性的影响。通过熔炼铸造制备了超微合金化无氧铜,并对其施以晶界工程处理,测试了晶界工程处理前后超微合金化无氧铜的耐热性,表征了晶界工程处理前后超微合金化无氧铜的组织结构。结果表明:晶界工程处理(每道次的处理工艺为:冷轧20%+(300℃,60 min)退火)可以显著提高超微合金化无氧铜的耐热性,经4道次晶界工程处理的超微合金化无氧铜在(900℃,60min)退火后晶粒长大不明显,含孪晶的平均晶粒尺寸从23.5μm增长到29.2μm,不含孪晶的平均晶粒尺寸从60.4μm增长到71.9μm。晶界工程处理也可以有效调控超微合金化无氧铜的组织结构,主要体现为Σ3n重位点阵晶界比例增加和普通晶界网格连通性显著降低。     

强磁场热处理对烧结NdFeB磁体磁性能和显微组织的影响

研究了强磁场热处理对烧结Nd-Fe-B永磁体磁性能及显微组织的影响.结果表明:经过强磁场热处理的磁体的磁性能有了明显的提高,其显微组织也得到了改善,尤其是在强磁场的作用下,主相Nd2Fe14B与晶界处的富钕相匹配地更好,使得晶界清晰、平整;强磁场热处理后的不同冷却方式对磁体的方形度也有影响,从而改善了磁体的温度稳定性.     

合金元素对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能的影响

述了两类合金元素(代换元素：Co，Dy或Tb与掺杂元素：M1(低熔点元素)：Cu，Al，Ga，Sn，Ge，Zn等与M2(高熔点元素)：Nb，Mo，W，Zr，Ti，V，Cr等)的添加对烧结Nd-Fe-B永磁合金的显微结构和磁性能的影响。综述了两种合金化方式(传统合金化方式：在熔炼前加入合金元素；晶间合金化方式：在球磨或气流磨前加入合金元素)对烧结Nd-Fe-B磁体显微结构和磁性能的不同影响；最后指出晶间合金化复合添加方式是一种很有前景的生产高性能Nd-Fe-B磁体的方法。     

添加钆对钕铁硼烧结磁体结构与性能的影响

应用常规粉末冶金工艺制备(33-x)(Pr-Nd)-xGd-0.20Cu-0.75Al-1.15B-64.90Fe(wt％,x=0、1、3、5)烧结磁体,分析了钆元素添加对其显微组织、取向度、磁性能和抗腐蚀性的影响.添加钆制备的钕铁硼烧结磁体具有较高的取向度;该磁体的显微组织中孔隙、疏松等缺陷减少,富钕相分布较均匀;钆进入富钕相中有利于提高其化学稳定性;适量添加钆能有效改善磁体抗腐蚀性,还能使磁体内禀矫顽力与退磁曲线方形度上升,而剩磁下降.     

三相烧结工艺对NdFeB磁体结构与性能的影响

本文采用Nd2Fe14B、Nd55FeBCo和Nd86FeCu53相粉末共烧结的方法制得NdFeB磁体。研究发现通过3相烧结工艺制得NdFeB磁体的晶界相比常规工艺制得NdFeB磁体的晶界相更均匀。由于晶界存在大量的Nd-Cu4、NdCo3和NdCo2相,晶界相的平均电位大大升高,超过了主相Nd2Fe14B的电位。因而NdFeB磁体发生电化学腐蚀时,电流密度大大降低,耐腐蚀性能得到了显著的改善。磁体腐蚀失重从一般工艺的60.47 mg.cm-2下降至1.2 mg.cm-2,而磁体的磁性能基本保持不变。