我国稀土永磁材料的新进展

本文综述了我国稀土永磁材料的新进展 ,其内容包括稀土永磁体的主要原材料 ,生产工艺 ,产量 ,质量 ,应用和市场 ,并讨论了一些问题     

纳米晶复合永磁合金——一类新型永磁材料的研究进展

纳米晶复合永磁合金是近年来稀土永磁材料领域研究的热点之一。它具有与其它各向同性稀土永磁体不同的磁硬化机制和综合高磁性能。本文介绍了这类永磁合金的发展历程,并对其理论和实验方面的研究现状作了简要综述。     

Co／Nb复合添加对Nd2Fe14B／α-Fe纳米晶双相复合永磁体的影响

通过复合添加,采用熔体快淬法制备Nd8　Fe82　Co3　Nb1　B6纳米晶双相复合永磁体,研究了Co,Nb对合金微观组织及磁性能的影响.结果表明,合金元素Co/Nb的复合添加,可降低剩磁和矫顽力的温度系数,增强软、硬磁相的高温稳定性;其次,提高合金的非晶形成能力,在合金的晶化退火处理中促进晶粒细化,改善显微组织,增加两相晶粒间的铁磁交换耦合作用,有利于合金综合磁性能的提高,其最佳磁性能为Br＝1.14 T,Hcj＝320 kA·m-1,(BH)max＝109.3 kJ·m-3.     

稀土永磁体研究发展动态综述

经历三代的稀土永磁体发展至今,第三代稀土永磁体(NdFeB)的磁能积已接近其理论极限值,满足不了高技术提出的更高要求.而交换耦合纳米合成材料(R2Fe14B/软磁相)的研究工作尚未取得重大突破.综述了稀土永磁体发展历史和目前其前沿研究动态,同时针对纳米合成材料的难点进行讨论,并提出克服困难的思路.     

稀土永磁材料(NdFeB)的现状及发展趋势

简要论述了稀土永磁材料(尤其是NdFeB)的现状，提出了一些稀土永磁体新工艺技术及其性能改进的方法，并展望了稀土永磁材料的发展趋势。     

高性能纳米晶镨铁硼稀土永磁材料的研究现状

讨论了合金成分及制备工艺与纳米晶复合永磁材料磁性能的关系,分析了稀土含量、添加合金化元素、快淬速度、晶化退火温度和时间对合金磁性能的影响机理,综述了纳米晶复合永磁材料开发研究的现状、存在问题及发展方向。     

我国稀土永磁材料的新进展

综述了我国近年来的稀土永磁材料的新进展。1998年以后,我国稀土永磁材料的原料量,工艺技术及装备,产能与产量,品种和质量等方面获得了新的发展;稀土永磁材料在国内的新应用不断扩大,以及在国内外市场的销量增长较快。针对目前存在的问题,提出了一些建议。     

M型稀土永磁铁氧体的微观结构与磁性研究

采用粉末冶金工艺,结合CaSiO_3与BBSS助熔剂的复合掺杂技术,制备了M型稀土永磁铁氧体。用费氏粒度仪测量成形用颗粒料的平均粒度,用SEM、EDS、XRD、永磁铁氧体测量仪等分析测试样品的显微结构、物相、断面形貌及磁学性能,用浮力法测定样品表观密度。结果表明:CaSiO_3与BBSS助熔剂的复合掺杂促进了M型稀土永磁铁氧体晶粒的均匀生长,改善了产品的取向度,从而明显改善了产品的磁性能及内禀矫顽力HCJ的温度系数β(HCJ),但铁氧体的居里温度略为下降。对Ca_(0.45)La_(0.45)Sr_(0.1)Fe_(10.3)Co_(0.3)O_(19-δ)预烧料,细粉碎时添加0.7%的CaSiO_3、0.4%的助熔剂BBSS(均为质量分数),经成形、烧结之后,可获得Br为455 m T,HCJ为412 k A/m,M*值为6 275.3、Hk/HCJ为95.8%的M型高性能稀土永磁铁氧体。     

粉末注射成形在永磁材料中的应用

讨论了粉末注射成形在粘结磁体生产中的应用和烧结磁体研究开发的现状。介绍了注射成形用磁粉的多种制造方法,常用注射成形粘结磁体和杂合磁体的基本性能及应用。分析了影响注射成形磁体性能的技术关键。指出了粉末注射成形在生产低成本、高精度、高性能磁体的技术优势。     

烧结工艺对高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体磁性能与显微组织的影响

用粉末冶金法制备了Sm(Co0.7Fe0.1Cu0.16Zr0.04)6.7烧结磁体,设计了8种不同烧结工艺;并对磁体的磁性能在烧结过程中的变化以及烧结工艺条件与显微组织的关系进行了系统研究.结果表明适当提高预烧结温度与烧结温度有利于磁性能的改善,但预烧结温度与烧结温度过高或过低都会使磁性能大大降低.矫顽力对烧结工艺非常敏感;样品在1 185℃预烧结后再在1 200℃烧结有最好的综合磁性能,其内禀矫顽力高达1 931 kA/m.还用扫描电子显微镜、电子探针光谱仪对显微组织及元素分布进行了分析,结果表明磁性能的改变可以认为是显微组织变化与元素在各相中分布变化的结果.     

高温稀土永磁Sm2(Co,Cu,Fe,Zr)17的研制

利用粉末冶金方法研制了Sm(CobalFe0.24Cu0.08Zr0.027)7.0,Sm(CpbalFe0.27Cu0.05Zr0.027)7.0,Sm(CobalFe0.26Cu0.05Zr0.026)7.0 3种高温永磁,并对其磁性能、温度稳定性和显微结构进行了分析.结果表明:样品Sm(CobalFe0.27Cu0.05Zr0.027)7.0具有最高的内禀矫顽力(2 165.6 kA·m-1)和最大磁能积(212.0kA·m-3);3种磁体的温度系数都较低,最高使用温度均在400℃以上,大大高于一般商用磁体;增加Sm,Co,Cu的含量和减少Fe的含量可以提高材料的温度稳定性.X射线分析表明,合金中含有Sm2(Co,Fe)17主相,Sm(Co,Cu)5相,含Zr化合物等.Sm(Co,Cu)5相、单质Zr、晶粒边界等钉扎畴壁,使合金具有较高的矫顽力.     

Nd2Fe14B/α - Fe/Nd2Fe14B磁性三层膜的微磁学模拟

以Nd2 Fe14B/α - Fe/Nd2 Fe14B三层膜为对象,应用微磁学理论计算了该体系的磁滞回线,并对其磁性能与软磁层厚度的关系进行了分析.结果表明,当软磁层厚度小于临界尺寸(5nm)时,磁滞回线为矩形,三层膜完全耦合;当软磁层厚度为5nm时,最大磁能积可达到最大值642.51 kJ/m3.在所研究的软磁层厚度范围内,随着软磁层厚度的增加,三层膜矫顽力单调下降.     

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.     

各向异性永磁锶铁氧体的晶粒取向与磁性

用SEM、TEM和磁性测量等手段分析了各向异性烧结SrFe₁₂O₁₉的晶粒取向对宏观磁性能的影响.结果表明,锶铁氧体磁粉中有废磁体经破碎、球磨后成粉状的SrFe₁₂O₁₉针状颗粒,沿C轴方向整齐排列,对产品质量无害.烧结SrFe₁₂O₁₉磁体中,颗粒呈六角型,其取向度越高,磁性越好.取向磁场的大小和添加剂的加入量对SrFe₁₂O₁₉磁体的取向度和磁性有着显著的影响.     

HDDR NdFeB磁粉两步法伴温磁场取向制备高性能柔性各向异性NdFeB黏结磁体

利用高性能吸氢-歧化-脱氢-再复合(HDDR)NdFeB各向异性磁粉,通过两步法伴温磁场取向工艺制备高性能柔性各向异性NdFeB黏结磁体,重点研究了两步法伴温磁场取向工艺制备出不同成分配比磁体的磁性能和力学性能.结果发现:制备出磁体的取向度有大幅度提高,当成分配比(质量分数)为96.5%磁粉+1%偶联剂+2.5%黏结体系的磁体在120℃加热保温30 min磁场取向后,磁能积达到97 kJ·m-3,而磁体的矫顽力最大降幅只有1.3%,论证了两步法伴温磁场取向工艺制备柔性各向异性NdFeB黏结磁体在实际生产的可行性.环氧树脂润滑剂的加入使得制备出磁体的延伸率和柔性均大幅度下降,并且加入量越多,下降幅度越大,因此环氧树脂润滑剂最大加入量不应超过1%(质量分数).     

高矫顽力2:17型SmCo稀土永磁的时效处理与磁性能的研究

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线电子能谱分析以及磁性测量的方法,研究了高矫顽力2:17型钐钴稀土永磁合金在等级时效过程中磁性能的变化与时效条件及显微组织结构的关系.合金一经时效就由单相固溶体分解为2:17相和1:5相,在随后降低温度的等级时效过程中,内禀矫顽力由398 kA/m提高到1 631.8 kA/m,Hci的提高可以认为是两相畴壁能差的变化引起的,另外时效中产生的晶界析出物对矫顽力的提高也起了一定的作用.     

Anisotropy of rare-earth magnets

Rare-earth intermetallics such as Nd₂Fe₁₄B and Sm-Co are widely used as high-performance permanent magnets, because they combine high magnetocrystalline anisotropy with reasonable magnetization and Curie temperature. The anisotropy is a combined effect of spin-orbit coupling and electrostatic crystal-field interactions. The main contribution comes from the rare-earth 4f electrons, which are well-screened from the crystalline environment but exhibit a strong spin-orbit coupling. In this limit, the magnetocrystalline anisotropy has a very transparent physical interpretation, the anisotropy energy essentially being equal to the energy of Hund's-rules 4f ion in the crystal field. The corresponding expression for the lowest-order uniaxial anisotropy constant K₁ is used to discuss rare-earth substitutions, which have recently attracted renewed interest due to shifts in the rare-earth production and demand. Specific phenomena reviewed in this article are the enhancement of the anisotropy of Sm₂Fe₁₇ due to interstitial nitrogen, the use of Sm-Co magnets for high-temperature applications, and the comparison of rare-earth single-ion anisotropy with other single-ion and two-ion mechanisms.