Dy含量对(Nd,Dy)2(Fe,Co,Nb,Ga)14B/α-Fe纳米复合材料微结构和磁性能的影响

用熔体快淬 晶化处理的方法制备了不同Dy含量的Nd8-xDyxFe83 5Co2 Nb1Ga1B4 5(x =0 ,0 2 ,0 5 ,0 8,1 0 )纳米复合材料 ,用差动 (扫描 )分析 (DSC)、X 射线衍射 (XRD)、透射电镜 (TEM )等研究了样品的晶化过程及微结构 ,用振动样品磁强计 (VSM)测量了磁性能。实验结果表明 :硬磁性相的晶化温度随Dy含量的增加逐渐升高 ,在最佳热处理条件下 ,矫顽力随Dy含量的增加首先有较大的提高 ,在Dy含量x >0 8以后增加较缓慢。剩磁随Dy含量的增加逐渐下降 ,在Dy含量x >0 8以后下降更加显著 ,磁能积在x =0 5～ 0 8附近出现峰值。剩磁和矫顽力与Dy含量的非线性关系是由于软、硬磁性晶粒之间交换耦合作用的强弱导致的。     

冷却辊材质及快淬气压对Nd2Fe14B／α-Fe纳米双相合金组织结构和磁性能的影响

就快淬过程中冷却辊材质及保护气体压力对Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相永磁合金组织结构和磁性能的影响进行了系统研究.结果表明,降低贴辊面的导热系数有利于提高合金组织的均匀性,用导热系数较低的钼辊取代导热系数较高的铜辊后,合金磁性能显著提高.降低快淬过程中保护气体的压力可以避免快淬条带贴辊面产生气泡,防止粗大晶粒的形成.改进工艺后制备的合金晶粒尺寸细小,分布均匀,硬磁相与软磁相之间的交换耦合作用增强,磁性能水平显著提高.在0.4×105Pa氩气保护下,使用钼辊快淬的Nd10.0Fe83.0Zr1.0B6.0合金,经过适当的晶化处理后最佳磁性能为Br=9.5×10-1T,iHc=10.68×79.6kA/m,(BH)max=17.58×7.96 kJ/m3.     

合金成分对Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料组织与磁性的影响

用XRD、TEM、Mossbauer谱和VSM等实验方法,研究了不同Pr含量、B含量和Cu含量的Pr2Fe14B/α Fe型纳米复合快淬带的显微结构与磁性。结果表明:PrxFe94-xB6合金在x=8(α Fe体积分数约30%)时磁性能最佳,Br=1.29T,Hci=461.7kA/m,(BH)max=165.6kJ/m3;Pr8.5(Fe0.8Co0.2)86.5-xCuxB5合金在x=0.5时获得最佳的磁性能;随B含量增加,富B相在晶界分布,Pr8Fe92-xBx交换耦合减弱,磁性能单调下降。     

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。     

合金成分对Pr2Fel4B／α—Fe纳米复合永磁材料组织与磁性的影响

用XRD、TEM、Mossbauer谱和VSM等实验方法，研究了不同Pr含量、B含量和Cu含量的Pr2Fe14B／α—Fe型纳米复合快淬带的显微结构与磁性。结果表明：PrxFe94-x，B6合金在x＝8(α—Fe体积分数约30％)时磁性能最佳，Br＝1．29T，Hci＝461．7kA／m，(BH)man＝165．6kJ／m^3；Pr6．5(Fe8．5Co0．2)86．5—xCuxB5合金在x＝0．5时获得最佳的磁性能；随B含量增加，富B相在晶界分布，Pr8Fe92-xBx交换耦合减弱，磁性能单调下降。     

动态晶化对纳米晶交换耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁性能和显微组织的影响

为改善纳米晶交换耦合Nd2Fe14B/α-Fe永磁合金微结构以提高磁性能，用熔体快淬和动态晶化热处理的方法制备了纳米晶交换耦合Nd2Fe14B/α-Fe永磁体，采用XRD和TEM等方法系统研究了动态晶化热处理对Nd10.5（FeCoZr）83.4B6.1永磁体磁性能和显微组织的影响。结果表明：与传统晶化相比，动态晶化可以在相同的晶化温度下缩短晶化时间，同时能细化晶粒，增强晶粒间磁交换耦合作用，提高磁性能。Nd10.5（FeCoZr）83．4B6.1合金快淬薄带经700℃，10min动态晶化热处理后，制得的粘结磁体获得最佳磁性能，剩磁Br=0．685T，内禀矫顽力Hcj=732kA／m，磁感矫顽力Hcb=429kA／m，最大磁能积（BH）m=75kJ／m^3。     

微合金化α-Fe/Nd2Fe14B纳米复合材料的显微结构与磁性能

微合金化是提高α-Fe/Nd2Fe14B和Fe3B/Nd2Fe14B纳米复合磁体综合磁性能的常用方法。在许多情况下，微合金化元素如铜和钕明显减小晶粒尺寸，优化硬磁性能。人们采用三维原子探针(3DAP)和透射电子显微术研究了Fe3B/Nd2Fe14B纳米复合材料微结构形成过程中铜和钕原子的团聚和偏析行为，结果发现，铜原子在非晶晶化前形成高密度原子团(~1024/m3)，这些原子团成为Fe3B初次晶的非均匀形核位置，从而细化了最终纳米复合材料的组织结构。日本筑波材料科学研究所材料工程实验室材料物理小组的D. H. Ping研究了这些微量元素在α-Fe/Nd2Fe14…     

Cu/Ti复合添加对Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相磁体磁性能和相分解的影响

用熔体快淬法制备了高性能纳米双相耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁体，研究了Cu/Ti复合添加对Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相磁体磁性能和相分解的影响，实验结果表明，Cu和Ti复合添加可提高快淬带的晶化温度，并且改变α－Fe相析出方式，α－Fe直接从TbCu7结构的亚稳相分解中析出，而不是从非晶相中析出，这有利于形成α－Fe相晶粒细小且均匀分布的微结构，其最优磁性能为Hc=384kA/m(4.8kOe),σ＝110Am^2/kg(110emu/g),(BH)max=120kJ/m^3(15MGOe)。     

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。     

快淬速度对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料结构和磁性能的影响

利用熔体快淬法制备了(Nd0.9Dy0.1)9(Fe0.9Co0.1)85.5B5.5快淬薄带,研究了快淬速度对晶化过程、晶化后薄带的结构及磁性能的影响.研究发现,快淬速度不同,薄带的非晶程度不同,晶化过程存在很大差异;在快淬速度为12m/s时,快淬薄带中已存在一定的晶态相,晶化后的晶粒细小均匀,磁性能较高;而当快淬速度达到18m/s和25m/s时,合金晶化后的晶粒粗大且不均匀,磁性能较低.     

快淬速度对Nd9.5Fe76Zr3Co5B6.5纳米晶复合永磁合金磁性能和微观结构的影响

以Nd9.5Fe76Zr3Co5B6.5合金为研究对象,研究了不同快淬速度(8~65 m/s)对合金的磁性能、交换耦合作用和微观结构的影响。结果表明,快淬速度对合金退火后的微观结构和磁性能具有显著地影响,适当的快淬速度将使合金退火后的晶粒细化、分布均匀,提高软、硬磁性相间的交换耦合作用,进而提高合金的磁性能。当淬速为15 m/s时,合金退火后具有最佳的综合磁性能:Br=0.976 T,Hcj=711.57 kA/m,(BH)max=150.61 kJ/m3。     

Nd含量对高Zr含量纳米双相NdxFe90.5-xZr3.0B6.5合金微结构和磁性能的影响

采用电弧炉快淬和晶化退火工艺制备高性能NdxFe90.5-xZr3.0B6.5（F8．5=11．5）快淬磁体。结果表明，Zr的添加显著提高磁体的磁性能，Nd含量可以明显提高磁体的磁性能，X由8．5增加到10．5时，NdxFe90.5-xZr3.0B6.5磁体的磁能积由75kJ／m^3升高到114kJ／m^3，接近于美国Magnequench公司的MQP-B磁粉性能。     

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。     

Nb对Nd2Fe14B／α-Fe纳米复合永磁材料结构和磁性能的影响

添加Nb可提高（Nd0.9Dy0.1）9.5Fe79Co5B6.5（原子百分数，下同）合金的非晶形成能力和快淬薄带的晶化温度，经过710℃晶化处理4min后，快淬薄带的晶粒细小均匀，从而显著提高了快淬薄带的磁性能。三维原子探针（Three-Dimensional Atom Probe，简称3DAP）分析结果表明，含Nb快淬薄带晶化后，在晶界形成了Nb-Fe-B偏聚物，抑制了晶粒长大，细化了晶粒，进而使晶粒间交换耦合作用增强，提高了合金的磁性能。     

纳米晶Nd10.1Fe76.2Co4.5Zr3B6.2 永磁材料制备工艺和磁性能的研究

采用熔体快淬及热处理工艺制备Nd10.1Fe76.2Co4.5Zr3B6.2永磁材料,研究了制备工艺参数和热处理工艺对材料结构和磁性能的影响.结果表明,粘结磁体的磁性能与熔体快淬和热处理工艺密切相关,快淬速度为20m/s的薄带经690℃×4min退火处理可得到最佳磁性能Br=0.714T、JHc=698kA/m、(BH)max=82.0kJ/m3.     

RE2Fe14B/α-Fe(RE=Nd,Dy,Pr)纳米复合永磁材料的研究

随着稀土含量的增加,快淬薄带矫顽力提高,剩磁降低,当稀土总量为10at%和快淬速度为12 m/s时,快淬薄带的矫顽力可达955 kA/m.当稀土总量为9.5at%时,快淬薄带晶化后的磁性能几乎不受快淬速度的影响.Dy替代部分Nd,提高了快淬薄带的非晶形成能力和热稳定性;经过晶化处理后,快淬薄带的矫顽力明显提高,剩磁略有下降,居里温度提高.Pr替代部分Nd,也提高了快淬薄带的非晶形成能力和热稳定性:经过晶化处理后,快淬薄带的剩磁和矫顽力都有所增加.     

纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe磁体的微结构和交换耦合作用

用熔体快淬法制备了高性能纳米双相耦合Nd2 Fe14 B/α Fe磁体 ,研究了快淬速率对其微结构和交换耦合作用的影响。实验结果表明 ,控制快淬速率在 12m/s时 ,可直接得到显微组织均匀 ,α Fe相粒子细小且均匀分布的纳米双相耦合Nd2 Fe14 B/α Fe磁体。低温退火消除由快速凝固带来的成分不均匀性后 ,强烈的铁磁交换耦合作用导致其最高磁性能为 :iHc=432 .2kA/m ,Jr=1.0 8T ,(BH) max=115kJ/m3 。快淬速率提高 ,非晶相体积分数增加 ,在高温晶化热处理时软硬磁相析出不均匀 ,个别α Fe相粒子奇异长大 ,尺寸达到 10 0nm左右 ,这不利于软硬磁相间的交换耦合作用 ,有损磁性能。     

退火温度对FeCuNbSiB纳米晶合金磁性能的影响

用熔体快淬法制备出3种FeCuNbSiB纳米晶合金带材,绕制成50 mm×32 mm×20 mm的环形磁环,随后在530~620℃下进行等温退火,研究退火温度对合金磁性能的影响。结果表明:随着退火温度的增加,合金内部晶化相的晶粒尺寸和体积分数有所增加。在550~600℃等温退火后合金具有相对较低的矫顽力(Hc为1.0~1.5 A/m,测试条件:Bm=100 mT,f=10 kHz)和损耗值(Pm为1.4~1.8 W/kg,测试条件:Bm=300 mT,f=10 kHz),特别是经过570~590℃退火后合金在1 kHz^50 kHz频率范围内具有最佳的磁导率。同时,在1 kHz^10 MHz频率范围内,不同测试频率下合金阻抗值对应的最佳退火温度也不同。     

热处理对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复相磁体性能的影响

为改善纳米复合永磁合金的磁性能,用熔体快淬和晶化热处理的方法制备了纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体,研究了热处理工艺对Nd8Fe77B6Co8Nb1纳米晶复合磁体磁性能的影响.结果表明,热处理温度和时间明显影响纳米晶的形成及其磁性能.该纳米复合磁体在700℃×7min进行热处理时,可获得较好的磁性能,其矫顽力Hci＝692kA/m,剩余磁感应强度Br＝0.50T,最大磁能积(BH)max=51kJ/m3.     

微量Ga元素对双相纳米晶磁体性能的影响

探讨了微量的Ga替代Fe对Nd2 Fe14 B/Fe3B + (少量 )α Fe永磁材料的晶体结构及磁性能的影响。结果表明 :添加微量的Ga同样可减小晶粒尺寸 ;在Ga含量x <1% (原子百分比 )的范围 ,随着x的增加 ,Br 和 (BH) max随晶化时间变化的曲线由非线性向线性转化 ;矫顽力jHc 下降到一个最小值后 ,又缓慢上升 ;当x =0 2时 ,综合磁性能较好。