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…     

Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金磁性能的研究

采用铜模吸铸法制备出厚度为0.8 mm的片状Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金.利用X射线衍射(XRD),差热分析(DTA)和振动样品磁强计(VSM)研究了Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金在铸态和不同温度退火后的磁性能.结果表明,Fe68Nd5Zr2Y4B21大块非晶合金在铸态下为软磁性.合金晶化退火后,磁性能转变为硬磁性,得到了块状的纳米晶复合永磁材料.合金硬磁性的产生是由于合金晶化后产生了Nd2Fe14B硬磁性相和α-Fe,Fe3B软磁性相,软、硬磁相间产生了较强的交换耦合作用而造成的.这一方法为制备块体纳米晶复合永磁材料提供了一种新的手段.     

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。     

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。     

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。     

稀土系永磁体的开发和应用

Fe86Na9B5合金的电子辐照处理纳米晶Fe—Nd—B合金具有优势的硬磁性能，因而受到广泛关注，当前常用熔体快淬法和非晶态材料晶化热处理法来获得纳米晶合金。但是Fe-Nd—B熔体在快速凝固时往往会形成对磁性有害的Nd2Fe23B3相，因此，人们十分重视开发避免形成这一有害相的新途径。为此，日本大阪大学的研究者们研究了电子辐照处理，对于熔体旋淬Ze86Na9B5合金控制其纳米晶组织并消除Nd2Fe23B3相形成的效果。研究用的合金试样是电弧熔炼的Fe86Na9B5（原子百分数）母合金锭，再由合金熔体通过单辊（辊表面速度控制在10、21、31和42ms^-1）旋淬法制得快淬薄带。采用X射线衍射、透射电子显微镜研究了试样的微观组织。     

快淬Fe3B／Nd2Fe14B永磁材料晶化行为及磁性能的研究

利用熔体快淬和晶化处理的方法制备了快淬Fe3B／Nd2Fe14B永磁材料。采用XRD，DTA，VSM等方法对合金的晶化行为和磁性能进行研究。结果表明：对于Fe3B／Nd2Fe14B熔体快淬永磁粉末，升温速率对各相的析出和分解温度有一定的影响。完全过淬的Nd4.5Fe77B18.5和Nd4Fe77Cr0.5B18.5合金熔体快淬粉在进行973K，7min晶化处理过程中，首先形成Nd2Fe23B3相，然后Nd2Fe23B3相发生分解，其产物为Fe3B／Nd2Fe14B，此后再没有发生其它的相转变。当晶化温度大于953K，保温10min后，样品的剩磁、矫顽力和最大磁能积明显提高。微量元素Cr的添加对相转变温度有影响，同时可以细化晶粒，提高矫顽力，从而改善材料的永磁性能。     

Nd—Fe—B合金热处理工艺优化研究

采用熔体快淬法制备Nd2Fe23B3合金材料,经不同温度和保温时间热处理,研究了热处理工艺对其磁性能的影响。结果表明：快淬速度为25m／s时所制备的Nd—Fe—B非晶态物质,在热处理温度低于600℃时磁性能无明显提高;当温度达650℃、保温10min时,Nd2Fe23B3合金磁性达到最佳,但随热处理时间及温度的增加,材料磁综合性能呈下降趋势。     

简讯

纳米晶MRE2Fe14B磁体RE2Fe14B金属间化合物基永磁体自从问世以来20年间已进行了广泛的研究,成功地开发了两类纳米晶Nd2Fe14B磁体,一是烧结磁体,另一类是各向同性纳米晶Nd2Fe14B磁体。这种磁体具有优越的室温磁性能,适合在120℃以下的温度环境中使用。但因其在高于100℃的温度下的热稳定性差而严重限制了它的应用。人们对于用Y、Dy混合元素取代Nd或Pr作为MRE2Fe14B(MRE=Y+Dy+Nd)中主要稀土(RE)成分的一系列合金进行了系统的研究,采用熔体旋淬技术和气体雾化冷凝技术获得薄带和粉末,结果制得了在150℃以上温度下具有优越磁性能的…     

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)。     

单相纳米晶Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金的交换耦合作用与显微组织

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了含铌单相纳米晶Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金,研究添加Nb对单相Nd2Fe14B纳米晶合金的磁性能、交换耦合和微观结构的影响规律.结果表明:Nb的添加提高了合金的非晶热稳定性,使得合金最佳晶化温度升高;合金晶化退火后,Nb可使晶粒尺寸分布均匀,并得到单一Nd2Fe14B相;晶粒边界比较完整,存在共格、半共格或大角度晶界,但没有观察到晶界相.上述结构可有效提高合金的磁性能,增强交换耦合作用.通过对Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金磁性能分析可知:650 ℃晶化退火10 min后的合金性能最佳,交换耦合作用最强.     

Nd2Fe14B／Fe3B基纳米复合磁体的热磁行为

研究了快淬方法制备的Nd4Fe80B16和Nd4Fe76Co3Hf0.5Ga0.5二种合金的磁性和热行为。发现添加Hf和Ga能有效地降低Nd2Fe14B/Fe3B复合磁体的晶化速度。矫顽力（iHc)随后时效处理的不同仅有轻微的变化,这表明iHc对晶粒尺度和交换耦合是磁不敏感参量。实验所观察的Mr和Hc 随晶粒的增大变化不大,这与在临界晶粒尺寸（dc）随近所做的数字计算理论不一致。本文对在各向同性纳米复合材料中的剩磁和矫顽力与晶粒尺寸的关系进行了分析。     

Nd—Fe—B—Cr纳米晶复合磁体的磁性能

以Nd2Fe14B为基础的稀土永磁体具有大磁化强度、高居里温度和高磁各向异性．尽管进行了大量研究，但没有找到磁性超过Nd2Fe14B的新型永磁材料．目前，大量的注意力集中在有可能超过Nd2Fe14B烧结磁体的交换耦合纳米晶复合磁体，这种磁体是由纳米尺度的软磁和硬磁化合物晶粒组成的．在Nd－Fe－B系统中，t－Fop、Fop和肝Fe为软磁相，Nd2Fe14B为硬磁相．纳米品复合磁体具有由软磁相造成的大过饱和磁化强度和硬磁相产生的高桥涵磁力，因此，这种材料的进性依赖于复合相的种类和技量．同时，深加少量的元素（AISt，y，CrGa，An，蛇等）…     

Nd-Fe-B合金热处理工艺优化研究

采用熔体快淬法制备Nd2Fe23B3合金材料,经不同温度和保温时间热处理,研究了热处理工艺对其磁性能的影响。结果表明:快淬速度为25m/s时所制备的Nd-Fe-B非晶态物质,在热处理温度低于600℃时磁性能无明显提高;当温度达650℃、保温10min时,Nd2Fe23B3合金磁性达到最佳,但随热处理时间及温度的增加,材料磁综合性能呈下降趋势。     

Nd_2Fe_(14)B/Fe_3B基纳米复合磁体的热磁行为

研究了快淬方法制备的Nd4 Fe80 B16和Nd4 Fe76Co3 Hf0 5Ga0 5二种合金的磁性和热行为。发现添加Hf和Ga能有效地降低Nd2 Fe14 B/Fe3 B复合磁体的晶化速度。矫顽力 (iHc)随后时效处理的不同仅有轻微的变化 ,这表明iHc 对晶粒尺度和交换耦合是磁不敏感参量。实验所观察的Mr 和Hc 随晶粒的增大变化不大 ,这与在临界晶粒尺寸 (dc)附近所做的数字计算理论不一致。本文对在各向同性纳米复合材料中的剩磁和矫顽力与晶粒尺寸的关系进行了分析。     

Ti和C对（Nd0.4Pr0.6）9Fe76B15快淬带晶化过程及磁性能的影响

采用熔体快淬法制备了成分为（Nd0.4Pr0.6）9Fe76B15和（Nd0.4Pr0.6）9Fe72Ti4B15-yCy（y=0-4）的合金薄带,研究了Ti和C含量对快淬带非晶形成、晶化过程及磁性能的影响。结果表明：Ti和C的添加极大地促进了快淬带的非晶形成能力。随C含量增加,非晶形成能力增强,当y=4时,只需要7m/s辊速就可以得到完全非晶,最佳热处理后磁性能达到：Br=0.88T,Hci=618kA/m,（BH）max=109.8kJ/m3。研究还表明,添加Ti元素可以避免（Nd0.4Pr0.6）9Fe76B15非晶晶化过程中（Nd,Pr）2Fe23B3亚稳相和（Nd,Pr）1.1Fe4B4相的生成,从而大大提高矫顽力。（Nd0.4Pr0.6）9Fe76B15合金的晶化过程为：Amorphous phase（A）→（Nd,Pr）2Fe23B3→（Nd,Pr）2Fe14B＋α-Fe→（Nd,Pr）2Fe14B＋（Nd,Pr）1.1Fe4B4＋α-Fe。而（Nd0.4Pr0.6）9Fe72Ti4B15合金的晶化过程为：Amorhous phase（A）→α-Fe＋A′→（Nd,Pr）2Fe14B＋α-Fe＋Fe3B。     

非晶晶化法制备纳米双相α-Fe/Nd2Fe14B磁性粉体的研究

本文在NMS-Ⅱ磁粉生产设备上,研究非晶晶化工艺因素(快淬速度、晶化温度和晶化时间)对Nd2(Fe,C0,Zr)14B磁粉磁性能和组织的影响.并通过振动样品磁强计(VSM)、x射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等分析工艺因素对Nd2(Fe,Co,Zr)14B磁粉的磁性能及纳米晶形成的影响规律.经分析确定较好...     

激光晶化法制备纳米双相Nd2Fe14B/Fe3B永磁体显微组织的研究

尝试用激光晶化法制备纳米双相Nd2Fe14B／Fe3B永磁体。Nd45Fe77B185快淬非晶薄带经过扫描速度为100-480mm/min激光扫描后，薄滞的非晶组织发生了晶化，Nd2Fe14B相的平均晶粒尺寸44nm,Fe3B相的平均晶粒尺寸40nm。     

搅拌球磨制备纳米晶复相永磁粉末的微观组织和磁性能研究

采用搅拌球磨法制备了纳米复相Nd2Fe14B／a—Fe永磁合金。借助X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、透射电子显微镜（TEM）等分析方法研究了不同球磨时间及晶化处理温度对合金微观组织和磁性能的影响规律。结果表明：随球磨时间的延长，Nd2Fel4B相及a-Fe相的晶粒尺寸迅速减小，球磨5h后粉末由非晶相和晶粒尺寸约为10nm的a-Fe相组成，当晶化处理温度为650℃，保温时间为30min时，两相的晶粒尺寸比较细小，此时磁性能最好，达到Br=1．06T，Hci=347kA／m，（BH）m=142kJ／m^3。