添加Sm对快淬Nd_2Fe_(14)B薄带磁性能的影响

研究了快淬Nd_(12-x)Sm_xFe_(84)B_6(x=0~12)薄带的磁性能。结果表明:快淬速度为30 m/s,矫顽力和磁化强度都随Sm含量的增加而减少。剩磁比随Sm含量的增加呈现先降后升再降的趋势。由于Sm_2Fe_(14)B的磁晶各向异性低于Nd_2Fe_(14)B,随Sm替代量的增加,Nd_(12-x)Sm_xFe_(84)B_6合金的磁晶各向异性逐渐降低,导致矫顽力逐渐减少。     

添加Y对快淬Nd_2Fe_(14)B薄带磁性能的影响

研究了快淬Nd_(12-x)Y_xFe_(84)B_6薄带的磁性能。结果表明:快淬薄带主要由R_2Fe_(14)B相组成,且矫顽力、剩磁和饱和磁化强度都随Y含量的增加而减少。矫顽力的减少主要是由于Y元素的替换导致各向异性降低所引起的。     

Nd_2Fe_(14)B/α-Fe双相纳米永磁合金的X射线无标定量相分析

通过确定Nd_2Fe_(14)B中各原子的坐标,进而采用计算K值直接对比法,建立了对Nd_2Fe_(14)B/α—Fe双相永磁合金的相含量分析计算程序。对X射线衍射积分强度进行织构修正后,即可由程序计算出不同淬速下制备的Nd_2Fe_(14)B/α-Fe双相永磁合金中各相的体积含量。     

Alnico合金添加量对Nd-Fe-B薄带磁体的微结构和磁性能的影响

在Nd_2Fe_(14)B合金中添加具有调幅分解能力的Alnico合金,采用熔体快淬法在40m/s的快淬速度下制备出名义成分为Nd_2Fe_(14)B+x%Alnico(x=0,3,5)的薄带磁体,探究多元复合添加Alnico合金组成元素对薄带磁体的微结构和磁性能的影响。试验结果表明:在薄带磁体中形成了由硬磁性相Nd2Fe14B、软磁性相Fe7Co3、弱磁性或非磁性相Al_3Ni和Al_(13)Co_4以及部分非晶相组成的合金体系,在x=3时获得了最佳的综合磁性能:Hc=665kA/m,Br=0.58T,Br/Bs=0.60。     

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。     

添加稀土钇对快淬Pr_2Fe_(14)B薄带磁性能的影响

利用溶体快淬法研究了Y的添加对Pr_2Fe_(14)B合金磁性能的影响。结果表明:薄带Pr_2Fe_(14)B的最佳铜辊转速为30 m/s。Pr_(12-x)Y_xFe_(84)B_6(x=0~12)快淬薄带主要由各向异性、纳米结构的R_2Fe_(14)B相组成,其矫顽力、剩磁,剩磁比和饱和磁化强度均随着Y含量的增加而减少。Pr_(12-x)Y_xFe_(84)B_6快淬薄带的磁晶各向异性随着Y替代量的增加而降低,导致矫顽力逐渐减少,这是由于Y_2Fe_(14)B的磁晶各向异性低于Pr_2Fe_(14)B。然而,只要Y元素含量不超过4at%,Pr_(12-x)Y_xFe_(84)B_6快淬薄带的退磁化曲线的方形度较好,晶粒间交换耦合作用也比较强。     

元素扩散对烧结(Nd,Tb)-Fe-B磁体反磁化和矫顽力的影响

采用双合金法,即将2种粉末混合压制成型制备烧结永磁体可提高磁体磁性能。本实验将Nd_(13)Fe_(81)B_6和TbHx粉末混合制成烧结磁体,研究Tb元素扩散分布以及其对磁性能的影响。Nd_(13)Fe_(81)B_6磁体矫顽力为358.2 kA/m,当TbHx混合量为3%(质量分数,下同)时,烧结磁体的矫顽力增加至1592 kA/m。扫描电镜和元素面分布谱表明,Tb元素更容易扩散进入Nd_2Fe_(14)B主相而不是富集在晶间富稀土相。Tb元素进入主相会替代Nd形成具有更高各向异性场的(Nd, Tb)-Fe-B表层,这样在反磁化过程中晶粒表层磁畴壁的形核场会增加,因此矫顽力增加程度显著。但是,TbHx混合量超过5%时,磁体中更多Tb原子从晶粒表层扩散入Nd2Fe14B相晶粒内部,这样晶粒表层反磁化形核场的提高程度会减弱,因而磁体矫顽力增加幅度降低。本研究说明要进一步提高双合金Nd-Fe-B磁体磁性能需控制元素扩散并优化磁体的元素分布。     

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。     

Nd_(90)Al_(10)晶界调控对晶界扩散磁体磁性能和微观结构的影响EI北大核心CSCD

采用添加Nd_(90)Al_(10)低熔点合金调控制备了扩散用烧结Nd_2Fe_(14)B磁体,并采用Tb晶界扩散制备了相应的扩散磁体,分析了扩散磁体的晶界结构和成分对磁体矫顽力的影响。结果表明,添加质量分数为0.5%的Nd_(90)Al_(10)合金调控后,晶界扩散(GBD)后磁体的矫顽力提高到1439 kA/m,相对于未晶界调控的扩散磁体增加了530 kA/m。添加Nd_(90)Al_(10)低熔点合金不会影响GBD前磁体的Curie温度,但降低了磁体的低温相变温度。GBD后磁体Tb取代晶格中的Nd引起Nd_2Fe_(14)B相的晶格常数减小,从而使XRD谱中衍射峰位右移。经Nd_(90)Al_(10)调控后的扩散磁体表面处的主相晶粒的富Tb壳清晰可见。从距离磁体表面20μm增加到100μm时,富Tb壳层仍清晰可见。当深度继续增加到500μm时,经Nd_(90)Al_(10)调控后的扩散磁体晶粒周围都有连续晶界相。经晶界调控的扩散磁体可见衬度明显的富Tb壳层,形成了非晶的富Nd相,增强了两两主相晶粒间的去磁耦合能力。Nd在富Nd相中心区域出现峰值,更多的富Nd相在晶界扩散过程中作为Tb向磁体内扩散的通道,Tb原子在富Nd相的浓度高达约35%,其扩散深度和使用效率明显提升。     

Nd-Fe-B磁体的热膨胀和硬度随温度的变化

Nd-Fe-B 合金,除用粉末冶金方法制备外,也用快淬、热压工艺制成具有优异性能的各向异性永磁体.实验表明,快淬 Nd-Fe-B合金的热压致密体于700℃下模压,若断面收缩达50%,则 Nd_2Fe_(14)B 基相的微晶因其 C 轴平行于压制方向而具有强的择优取向.显然,高温模压是用快淬合金制备高性能磁体的关键工艺,应变诱导晶粒长大和晶粒取向均在高温模压过程中完成.为探索快淬、热压磁体各向异性的成因,进而确定最佳热压工艺,有必要研究合金机械性     

TEMPERATURE DEPENDENCE ON HARDNESS AND EXPANSION OF SINTERED Nd-Fe-B MAGNETS

<正> Nd-Fe-B 合金,除用粉末冶金方法制备外,也用快淬、热压工艺制成具有优异性能的各向异性永磁体.实验表明,快淬 Nd-Fe-B合金的热压致密体于700℃下模压,若断面收缩达50%,则 Nd_2Fe_(14)B 基相的微晶因其 C 轴平行于压制方向而具有强的择优取向.显然,高温模压是用快淬合金制备高性能磁体的关键工艺,应变诱导晶粒长大和晶粒取向均在高温模压过程中完成.为探索快淬、热压磁体各向异性的成因,进而确定最佳热压工艺,有必要研究合金机械性     

Ce掺杂Nd-Fe-B永磁合金的结构及磁性能研究

通过电弧熔炼和熔体快淬技术制备了具有不同Ce含量的(Nd_(1-x)Ce_x)_2Fe_(14)B系列合金薄带,研究发现,薄带主要由Re_2Fe_(14)B主相和一定量的α-Fe相组成。不同的甩带速度对样品的磁性能影响显著,其中甩带速度为30 m/s所制备薄带的磁性能最佳。随着Ce含量的增加,薄带的磁性能整体呈下降趋势,矫顽力从x=0时的800 kA/m下降到x=0.5时的413 kA/m。但在x=0.2时,矫顽力可达594 kA/m,呈现反常增加现象,这与物质稀释定律相反,这可能归因于Ce混合价态所导致的相分离。x=0.25时,相比未添加Ce的样品,最大磁能积几乎没有下降,这表明Ce在稀土永磁中应用潜力巨大。     

腔室压力对快淬Ce_(17)Fe_(78)B_6合金磁性能及微观结构的影响

采用熔体快淬法制备了Ce_(17)Fe_(78)B_6合金,研究了不同腔室压力对其磁性能和微观结构的影响。结果表明:在熔体快淬过程中,不同的腔室压力对Ce_(17)Fe_(78)B_6合金的磁性能和微观结构有着很大的影响。随着腔室压力的增加,快淬条带的矫顽力逐渐增大,但是剩磁和最大磁能积却呈现先升高后下降的趋势。XRD和TEM的研究结果表明:当腔室压力为0.05MPa时,Ce_(17)Fe_(78)B_6合金中硬磁相Ce_2Fe_(14)B的体积分数最高,而且晶粒细小且分布均匀,因而具有最佳的磁性能。     

Nd12Fe77Co5B6快淬晶化薄带中的各向异性

本文对成分为Nd_(12)Fe_(77)Co_5B_6的合金进行快淬后晶化处理,得到的薄片和磁粉用振动样品磁强计（VSM）和X射线衍射仪（XRD）进行性能和结构分析,发现在晶化处理后的薄片中出现明显的磁各向异性。其方向为Nd2Fe(14)B晶体的易磁化轴-c轴方向,这种各向异性有利于获得高性能的粘结快淬NdFeB磁体．     

氢作用下Nd14Fe73Co6B7的相转变

利用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电镜及磁测量技术观察和分析了Nd_(14)Fe_(73)Co_6B_7合金于770℃吸氢后相结构组成与变化发现铸锭中的Nd_2Fe_(14)B基体吸氢后分解成约为0.1μm的NdH_2,α-Fe和Fe_2B三相混合物,脱氢后重新结合的Nd_2Fe_(14)B相尺寸约为0.3μm;铸锭中分布在基体相周围的富Nd边界相在吸氢时扩散入Nd_2Fe_(14)B基体,在脱氢过程中保留下来,均匀地分布在由若干Nd_2Fe_(14)B细小晶粒组成的晶粒团周围     

稀土粉末渗硼45钢的磨损与腐蚀性能

研究了45钢单一渗硼和添加Nd_2O_3稀土渗硼,两种方法得到的渗硼层都是由FeB和Fe_2B两相组成,但Fe_2B相的比例随着渗剂中Nd_2O_3含量的增加而增加.当渗剂中Nd_2O_3含量为5%时,渗硼层最厚达到135μn,增加50%.比较不加稀土渗硼试样和添加5%稀土渗硼试样的磨损实验结果可知:载荷小于90N时,5%稀土试样的磨损率高于不加稀土试样的磨损率.而在高载荷下情况相反;低载荷时,5%稀土试样的摩擦系数低于不加稀土试样,载荷超过90N后,两者基本一致.与未处理试样相比,两种方式得到的渗硼试样,在HCl 5 vol%溶液中的腐蚀电位变化不明显,但能显著降低腐蚀电流密度,从而降低腐蚀速率.     

烧结NdFeB磁体的显微组织与磁性能

纯三元NdFeB磁体的显微组织主要由Nd_2Fe_(14)B硬磁ψ相,富硼Nd_(1+ε)Fe_4B_4η相,富Nd相及少量杂相组成。其中占磁体体积百分比85%～90%的ψ相是非内禀磁特性的主要贡献者;占磁体体积5%的η相对iHc无益,但少许η相仍有利于ψ相形成,富Nd相对ψ相具包裹作用,有助于提高矫顽力;杂相使反磁化畴易于形成,应尽量少。同时,讨论了各显微组织的形成及作用机理。     

Dy元素对纳米复合(Nd,Pr)_(10.5-x)Dy_xFe_(83.5)B_6合金磁性能与显微结构的影响（英文）

采用快淬法制备了镨基(Nd,Pr)10.5-x Dyx Fe83.5B6(x=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)系列粘结磁体,研究了Dy元素添加对快淬合金显微组织结构、磁性能及快淬薄带热稳定性的影响。与Nd2Fe14B相比,硬磁相Dy2Fe14B具有较高的磁晶各向异性场HA和较低的饱和磁极化强度Js,因此,Dy元素添加能显著提高合金的内禀矫顽力Hcj,但会降低合金的剩磁Br。Dy元素替代Nd/Pr元素,增强了快淬薄带的热稳定性,提高了晶化退火温度。较高的晶化退火温度,使快淬薄带中已经形成的微晶更容易长大,形成一些粗大晶粒,降低了粘结磁体的磁性能。1.0%是较佳的Dy元素添加量,(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6合金快淬粘结磁体的最大磁能积(BH)max为71.6 k J/m3,剩磁Br为0.638 T,内禀矫顽力Hcj为611 k A/m。     

Nd-Fe-B三元系相图的研究 Ⅱ.过Nd_2Fe_(14)B点的等硼和等Nd垂直剖面相图

根据差热分析测量的相变点和铸态样品的金相观察及微区成分分析,绘制了通过Nd_2Fe_(14)B正分点的等硼(B=5.88at.-%,Nd≤45.41at.-%)与等钕(Nd_2Fe_(14)B-Nd_(1.1)Fe_4B_4)两个三元垂直剖面相图。证明合金液相冷却时,四方结构的Nd_2Fe_(14)B和Nd_(1.1)Fe_4B_4是经包晶反应析出的,而不是固液同成分析出。     

Dy元素对纳米复合(Nd,Pr)_(10.5-x)Dy_xFe_(83.5)B_6合金磁性能与显微结构的影响（英文）EI北大核心CSCD

采用快淬法制备了镨基(Nd,Pr)10.5-x Dyx Fe83.5B6(x=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)系列粘结磁体,研究了Dy元素添加对快淬合金显微组织结构、磁性能及快淬薄带热稳定性的影响。与Nd2Fe14B相比,硬磁相Dy2Fe14B具有较高的磁晶各向异性场HA和较低的饱和磁极化强度Js,因此,Dy元素添加能显著提高合金的内禀矫顽力Hcj,但会降低合金的剩磁Br。Dy元素替代Nd/Pr元素,增强了快淬薄带的热稳定性,提高了晶化退火温度。较高的晶化退火温度,使快淬薄带中已经形成的微晶更容易长大,形成一些粗大晶粒,降低了粘结磁体的磁性能。1.0%是较佳的Dy元素添加量,(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6合金快淬粘结磁体的最大磁能积(BH)max为71.6 k J/m3,剩磁Br为0.638 T,内禀矫顽力Hcj为611 k A/m。