高温稀土永磁Sm(Co0.72Fe0.15Cu0.10Zr0.03)7.5的制备和性能

采用粉末冶金法制备稀土永磁Sm(Co0.72Fe0.15Cu0.10Zr0.03)7.5.结果表明磁体的密度和各项磁性能都随预烧温度的提高而增加,在1 200℃时获得最大值;提高烧结温度有利于提高磁体的密度,但各项磁性能都在1 215℃获得最大值;提高固溶温度对磁体的密度和Br的影响不大,但Hcb、Hci和(BH)max都在1 185℃时获得最大值.最佳工艺制备的磁体的室温磁性能为Br=0.94T,Hcb=708.4kA·m,Hci=2276.6kA·m-1,(BH)max=171.9kJ·m-3;500℃时的磁性能为Br=0.67T,Hcb=429.8kA·m-1,Hci=509.4kA·m-1,(BH)max=81.2kJ·m-3;磁体的温度稳定性良好,内禀矫顽力温度系数β(25～500 ℃)为-0.16%/℃,工作温度达到533℃.     

高综合性能烧结钕铁硼磁体关键制备技术研究

通过优化合金成分设计和改进速凝片铸技术、烧结技术,在工业生产线上成功实现了40EH高综合性能烧结钕铁硼磁体的批量生产。SEM观察结果表明,磁体显微组织致密、精细而均匀;其平均晶粒尺寸约为5～6μm,不存在尺寸明显偏大的晶粒。在常温下,40EH烧结钕铁硼磁体的典型磁性能为Br=1.288 T,Hcb=996.8 kA.m-1,Hcj=2490 kA.m-1,Hk=2018 kA.m-1,(BH)max=322.0 kJ·m-3;其Hcj/79.6kA.m-1+(BH)max/7.96 kJ·m-3=71.7。在473 K高温下,40EH烧结钕铁硼磁体的典型磁性能为Br=1.056 T,Hcb=585.8 kA.m-1,Hcj=641.8 kA.m-1,Hk=520.2 kA.m-1,(BH)max=200.9 kJ·m-3;其J-H退磁曲线方形度较好,B-H退磁曲线仍然表现出比较明显的线性特点。在295～473 K温度区间,其剩磁与内禀矫顽力的温度系数分别为-0.101和-0.417(%.K-1)。当L/D=0.7时,在493 K保持2 h磁体开路磁通不可逆损失为3.8%左右。批量生产的40EH烧结钕铁硼磁体具有优异的常温磁性能,同时表现出良好的温度稳定性。     

高温稀土永磁Sm2(Co,Cu,Fe,Zr)17的烧结工艺

通过改变烧结工艺制度,制备了高温稀土永磁Sm(Cobal Fe0.26Cu0.05Zr0.026)70,其磁性能和温度系数(β)分别为:Br为1.08T,Hci为2 286 kA/m,Hcb为932 kA/m,(BH)max为220.8kJ/m3;β为-0.19%/℃.研究表明:提高烧结温度或真空预烧温度都可使材料的性能明显提高,特别是用后者制得的材料拥有较高的矫顽力和低的温度系数,具有较好的高温性能.然而,烧结温度或真空预烧温度过高时,Sm会从基体相中析出,使材料的磁性能降低,而且烧结温度过高还会使晶粒长大,导致材料矫顽力降低.     

球磨时间对烧结Sm(Co_(0.72)Fe_(0.15)Cu_(0.1)Zr_(0.03))_(7.5)磁体性能和组织结构的影响

采用粉末冶金法制备烧结Sm(Co_(0.72)Fe_(0.15)Cu_(0.1)Zr_(0.03))_(7.5)永磁体,研究球磨时间对磁粉粒度、成分以及磁体磁性能的影响,并借助扫描电镜分析永磁体的显微组织结构,利用X射线电子能谱对永磁体进行成分分析。结果表明,球磨时间对磁粉平均粒度、粒度分布、永磁体磁性能、局部成分以及显微结构都有较大影响。Sm(Co_(0.72)Fe_(0.15)Cu_(0.1)Zr_(0.03))_(7.5)合金磁粉的最佳球磨时间是30 min,磁粉平均粒度大约为5.44μm,磁体孔隙较少,致密度较高,烧结时析出Sm_2O_3晶粒较少,在一定烧结和时效工艺下,制备的永磁体的综合磁性能最优:剩磁B_r=1.08 T(10.8 k Gs),感应矫顽力H_(cb)=795.4 k A/m(10.0 k Oe),内禀矫顽力H_(cj)=1901.6 k A/m(23.9 k Oe),最大磁能积(BH)max=217.8 k J/m~3(27.4 MGs Oe)。     

纳米晶复合Nd2Fe14B/α-Fe永磁合金磁性能研究

采用快淬和晶化退火法制备了成分为Nd8.5Fe74.5Co5Cu1Nb1Zr3Cr0.5B6.5的纳米晶复合永磁合金.研究了制备过程中快淬速度和退火温度对合金磁性能和组织结构的影响.结果表明,快淬速度为16.7m/s,合金样品经690℃/4min的晶化处理后,制成的粘结磁体可得到较优异的综合磁性能Br=0.65T,JHc=708.4kA/m,(BH)max=72.0kJ/m3.     

粘结Sm_2 TM_(17)高性能稀土永磁体的工艺及稳定性

本文研究了环氧树脂粘结的Sm_2TM_(17)稀土永磁体,它与烧结磁体不同的是将熔炼后的钢锭直接固溶处理,时效,粉碎,然后与环氧树脂粘结剂混匀于磁场下压制成型,加热固化。当采用铁含量为23％的SmCo(4.9)Fe_(2.7)Cu_(0.54)Zr_(0.13)合金进行适当热处理及选用一定成型工艺参数时,获得的磁体最佳性能为:Br=0.8250 T,iHc=1034.5 kA/m,(BH)m=127.3 kJ/m~3对磁体稳定性的研究表明,磁体在25～70℃温度范围内的平均可逆温度系数α=-0.03％/℃,最高长期使用温度为130℃以及具有良好的耐酸、碱、盐化学腐蚀能力。     

模压成形各向异性NdFeB粘结磁体性能研究

采用模压成形方法制备各向异性粘结NdFeB磁体,主要研究了粉末粒度以及取向磁场强度对粘结磁体磁性能和力学性能的影响.试验结果表明,随着磁粉粒度的减小,粘结磁体的剩磁有所增加,但矫顽力下降明显.随着取向磁场强度的增大,粘结磁体剩磁进一步提高,各向异性明显;粘结磁体密度及抗压强度随磁粉粒度的减小略有提高.经粒度配比后制备的粘结磁体获得了较高的磁性能和抗压强度,其B_r、H_(ci)及σ_(bc)分别为0.81T、828kA/m及204MPa.     

Nd-Fe和Nd-(Fe,Co)永磁合金的磁性及结构

制备了磁体Nd_(16.7)B_(7.8)(Fe_(1-x)Co_x)_(75.5)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1.0),测量了室温磁参量4πM_s、H_k、T_c、_iH_c|(BH)_(max)、α。对x=0、x=0.3样品在77K至500K温度范围内研究了H_k|_iH_c随温度的变化。实验结果表明:4πM,随取代量x的变化与Slater-Pauling曲线定性上一致,T_c随x的增加而上升而H_k、_iH_c、α均随x的增加而下降。(BH)_(max)在x～0.2时达到最大值。Co取代样品的H_k温度特性略有改善,但在测量范围内二样品的_iH_c温度特性几乎相同。在低于140K温度下观察到了Nd_2BFe_(14)四方相的磁矩重取向现象。     

粘结剂含量对粘结NdFeB磁体磁性能和抗压强度的影响

用环氧树脂粘结剂制备了NdFeB粘结磁体,探讨了粘结剂含量对粘结磁体磁性能和抗压强度的影响规律及机理.当粘结剂含量为1%(质量分数,下同)时,磁粉不能完全被包覆、粘结,磁体密度、磁性能和抗压强度低;当粘结剂含量为5%时,粘结剂体积分数大,稀释了磁体的磁性能,多余的粘结剂也使磁体抗压强度降低.粘结剂含量为2.5%时磁体具有较佳的性能:剩磁Br=0.616T;内禀矫顽力Hcj=784kA/m;最大磁能积(BH)m=58kJ/m3;抗压强度为236MPa.     

添加液相合金对Sm2Co17稀土永磁磁性能的影响

本文介绍了Sm_2(Co.Cu.Fe.Zr)_(17)稀土永磁合金中钐含量对合金磁性能的影响,并研究了液相烧结工艺中不同的液相合金添加量对合金性能的作用。研究结果表明,添加液相合金后容易获得较好而稳定的磁性能。与常规的2:17稀土永磁合金相比,合金的矫顽力iHc和最大磁能积(BH)_(max)分别提高48kA/m和16kJ/m~3左右。采用液相烧结工艺还可以实现人为调节合金成分,因此提高产品的合培率,对批量生产磁体具有很大的经济价值。     

温度对2:17型SmCo永磁材料磁性能的影响

研究了Sm_2(Co Cu Fe zr)_(17),材料的剩磁B_r,、内禀矫顽力iH_c随温度的变化关系,研究了材料在不同温度条件下的磁通可逆损失和不可逆损失,随着材料内禀矫顽力iH_c的增大,可逆损失和不可逆损失都明显减小,最后采用了畴壁位移理论解释了磁性能随温度衰变的机制,提高材料的内禀矫顽力是提高材料温度稳定性的有效途径。     

烧结温度对高矫顽力Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17永磁体磁性能的影响

为深入了解高矫顽力Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17永磁体烧结温度与磁体磁性能的关系，设计了6种不同烧结温度，分别测试了各温度下烧结试样的密度和磁性能。试验结果表明：高矫顽力Sm2(Co,Fe,Cu,Zr)17磁体的密度随着烧结温度的升高而升高，在1210－1220℃达到最大值；磁体在1205－1210℃烧结时有较高的磁性能，内禀矫顽力超过1910kA/m，最大磁能积达到210kJ/m^3，温度过高或过低都使磁本性能下降；剩磁Br随磁体密度的升高而上升，矫顽力Hci的变化是密度和晶粒大小及胞状尺寸综合作用的结果。     

氧对Nd-Fe-B永磁合金的组织和磁性能的影响

研究了氧对Nd-Fe-B永磁合金的组织和磁性能的影响。结果表明,在含氧量很低的Nd-Fe-B永磁合金中引入适量的氧,在晶界上形成一薄层氧化物,可防止磁体烧结时晶粒聚集长大,得到细小、均匀的晶粒,明显地提高合金的矫顽力,剩余磁感应强度稍有降低,最大磁能积略有提高。但是,防止合金烧结时晶粒聚集长大,获得理想的组织和磁性能的根本措施是采用铸带工艺。     

NdFeB稀土永磁材料的研究现状

NdFeB稀土永磁材料由于具有优异的磁性能而受到人们的广泛关注.系统地介绍了Nd-FeB的微观结构、矫顽力机制、腐蚀机理及其防护、高性能磁体的制备新工艺等,提出了今后的研究和发展方向.     

高温永磁Sm(CoCuFeZr)z的研究现状

综述了高温永磁体的现状,总结了影响高温磁体使用温度的关键因素,介绍了永磁体Sm(CoCuFeZr)z的发展状况,分析了成分对高温永磁体Sm(CoCuFeZr)z使用温度(内禀矫顽力Hci和温度系数β)的影响,概括了其矫顽力机理,并探讨了其今后的研究方向.     

Nd2Fe14B/α-Fe和Pr2Fe14B/α-Fe型纳米晶永磁合金工艺与性能的对比研究

对快淬法制备的Nd2Fe14B/α-Fe和Pr2Fe14B/α-Fe型双相纳米晶永磁在快淬条件和晶化过程中的软、硬磁相之间晶粒的形核长大行为作了对比,发现PrFeB系更容易得到较好磁性能。     

Magnetic Microstructures of 2:17 Type Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z Magnets Detected by Magnetic Force Microscopy

The magnetic microstructures of 2:17 type Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z magnets were detected by magnetic force microscopy.Comparing the microstructures of the specimens coated with and without Ta thin film before and after heat-treatment, it is found that: (a) as a protection layer, Ta coating layer about 20 nm thick can effectively restrain Sm volatilization under high temperature;(b) the stress built in the 2:17 type Sm-Co magnets during specimen preparation only affects some local parts of the domain structures;(c) the magnetic microstructures vary largely for specimens heat-treated at high temperature without Ta film coating due to Sm volatilization.In addition, by comparing with high coercivity Fe-Pt point tips, it is found that the Co-Cr thin-film tips are not suitable for detecting the magnetic microstructures of strong permanent magnets.     

合金成分对高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z磁性能与显微组织的影响

用粉末冶金法制备了6种Sm(CobalFe0.1CuyZr0.04)z烧结磁体,每种成分磁体都进行了热处理工艺优化实验;并对合金成分对磁体的显微组织及磁性能的影响进行了研究。结果表明:z值较小的磁体有较多的1∶5相,室温的Br、Hci与(BH)max都较低些,但方形度(K)较好,因此适当减小z值有利于提高高温磁性能;Cu含量的增加使1∶5相的畴壁能(1γ∶5)减少,2∶17相与1∶5相的畴壁能差(Δγ)增加,从而使矫顽力增加,但Cu含量太高,如果不同时增加Sm含量,将导致Br与(BH)max急剧下降;z值较低,同时Cu含量又较高的Sm(CobalFe0.1-Cu0.16Zr0.04)6.7磁体具有最佳室温磁性能与方形度。     

旋转式室温磁制冷机用永磁磁路

随着室温磁制冷技术的发展,许多具有巨磁热效应的材料被开发出,但多是在高场强的超导磁体中获得的。为应用磁制冷技术到家用空调和冰箱,除了巨磁热效应的磁致冷材料外,设计出高场强的永磁磁路也尤其重要。针对旋转式室温磁制冷机,采用有限元方法设计并制作了具有较高场强的永磁磁路,在磁路工作气隙为20mm时,工作气隙中心的场强的计算值及实测值均高于1.5T,且计算值与实测值基本相符。