放电等离子烧结制备高性能热变形Nd-Fe-B磁体

使用放电等离子烧结(SPS)可在短时间内将非晶Nd13.5Fe80.5B6粉末晶化,且可获得接近于全致密的各向同性磁体,其剩磁、矫顽力、最大磁能积分别为Br=0.8T,Hci＝1346kA/m,(BH)m=108kJ/m3.热变形后,随变形量的增加,硬磁相晶粒的取向度增加,Br及(BH)m大幅增加,在65%时达最大:B...     

热渗温度对表面Al合金化Nd-Fe-B烧结磁体的性能及结构的影响

采用表面热渗Al工艺,实现了对Nd-Fe-B烧结磁体的表面保护和优化高温磁性能。通过在Nd-Fe-B烧结磁体表面热渗Al,在磁体表面形成了与基体冶金结合的致密的Al合金层。在Al合金层的保护下,表面热渗Al磁体的耐腐蚀性能得到了明显改善且磁性能保持良好。在高压加速老化测试168 h后,Al-700磁体的单位表面积增重量(3.40 mg·cm^-2)远低于基体(14.28 mg·cm^-2)。利用电化学工作站测试了表面热渗Al磁体的极化曲线,其腐蚀电流密度值较基体明显降低。显微组织分析表明,Al合金化层的厚度随热渗温度的增加而增加。在700℃的热渗温度下,晶界内形成了均匀连续的富Al相,从而获得了较优异的综合性能。根据XRD相分析,热渗过程中,随着温度的升高,Al、Fe和Nd原子在合金层中相互扩散越剧烈,磁体表面相继形成Al-Fe相和Nd-(Al, Fe)相。该研究为提高Nd-Fe-B烧结磁体的耐蚀性能和性价比提供了新的思路。     

温度及变形速率对单级热变形Nd-Fe-B磁体磁性能的影响

对经冷压处理的Nd-Fe-B磁粉直接进行热变形从而制得各向异性致密磁体,并研究了变形温度及变形速率对磁体密度、各向异性、磁性能及微观结构的影响.结果表明,当变形温度过低或变形速率过高时,单级热变形后磁体不易致密,且硬磁相晶粒的c轴取向度较低,因此磁体磁性能较低;而当变形温度过高或变形速率过低时,尽管磁体较为致密,磁体取向度也较高,但易出现晶粒异常长大,从而降低磁体磁性能.以适中的变形温度和变形速率热变形后,磁体具有最佳的磁性能.当变形温度为700℃及变形速率为0.1mm/s时,单级热变形磁体最大磁能积(BH)m达232kJ/m3.     

声化学法与放电等离子烧结制备Nd-Fe-B/α-Fe纳米晶复合磁体

采用声化学法制备Nd-Fe-B/α-Fe型双相包覆磁粉，再经放电等离子烧结（SPS）制备成致密块状磁体．研究了不同α-Fe包覆含量对复合磁体磁性能及微观结构的影响．结果表明，声化学法可以制备均匀混和的双相纳米磁粉，α-Fe纳米粉均匀的包覆在硬磁相颗粒周围．烧结后的各向同性磁体有明显的剩磁增强，具有较高的磁性能．当α-Fe包覆量为2％（体积分数）时，磁体性能最佳，其（BH）max值为148．64kJ/m^3．     

热模压Nd-Fe-B磁体变形过程及其模拟研究

Nd-Fe-B快淬磁粉在真空中热压,继续进行不同变形温度和不同应变率的热模压处理.通过分析不同变形温度下的热变形过程中应力一应变率关系,对热模压Nd-Fe-B磁体的热变形行为进行了研究并由此得到了描述热变形过程的关键参数.为了清楚理解晶粒边界滑移和各向异性晶粒长大在变形过程中所起的作用,利用三维有限元软件(DEFORM...     

各向异性致密(NdDy)_(11.5)Fe_(81.5)Nb_1B_6磁体的制备

采用热压热变形技术,制得了各向异性致密(NdDy)11.5Fe81.5Nb1B6+2%(质量分数)Zn磁体,并研究了热压及热变形磁体的微观结构以及不同形变量对磁体磁性能和微观结构的影响。结果表明,Zn的添加使热压磁体磁性能下降,但使热变形磁体磁性能大幅增加;热变形磁体磁性能的增加是由于良好c轴取向和微观结构的形成。此类磁体磁性能和微观结构随形变量的增加表现出与传统磁体类似的规律,即剩磁增加、矫顽力下降,c轴取向不断增强。尽管如此,在热变形的起始阶段,由于Zn的扩散使磁体矫顽力有较大幅度增加。磁体的形变量过大达75%时,磁体磁性能会因为晶粒严重长大而下降。     

注射成形粘结Nd-Fe-N/Nd-Fe-B复合磁体的研究

对注射成形粘结Nd-Fe-N/Nd-Fe-B复合磁体及其复合效应进行了深入的研究,以制备满足市场所需的粘结磁体并扩大Nd-Fe-N的应用.实验结果表明:随着Nd-Fe-B磁粉的加入,复合磁体的抗压强度虽略有降低,但其磁性能及热稳定性均有大幅度改善.特别是由于Nd-Fe-B磁粉对弥散其周围的 Nd-Fe-N磁粉产生了一较强的静磁场作用,使得复合磁体呈现明显的剩磁增强效应.     

镓代替铽用于Nd-Fe-B烧结磁体

由于镝（Dy）和铽（Tb）等重稀土价格上涨,在Nd-Fe-B系烧结磁体中添加镓（Ga）替代Dy和Tb的方法越来越多地被采用,导致对Ga的需求增加。为提高钕系磁体的耐热性能,将部分钕（Nd）替换成可提高顽磁力的Dy和Tb。但是,由于中国政府加大对重稀土出口的限制,导致重稀土价格2005年以后大幅上涨。特别是Tb的价格,2005年1-4月的价格为370-390美元他（CIF日本）,     

烧结Nd-Fe-B磁体的角度差与取向度

用Helmholtz线圈测量了烧结Nd-Fe-B小立方磁体组合成大组件磁体的总磁矩,实验结果表明,高取向烧结Nd-Fe-B磁体的有效宏观磁矩符合矢量线性叠加原理。烧结Nd-Fe-B磁体的取向度越高磁矩角度差越小,但磁矩角度差小的磁体其取向度不一定高。同时利用有限元方法计算了Halbach阵列的磁力线分布。     

高性能Nd-Fe-B复合永磁材料微磁结构与矫顽力机制

概述了近年来有关高性能Nd-Fe-B复合永磁材料矫顽力机制的研究进展,研究了工艺过程对矫顽力的影响机制和所适应的理论模型,重点探讨了双主相合金技术制备的高性能永磁材料的微结构特征与矫顽力的关系,尝试解释了双主相合金技术制备的高性能永磁材料的矫顽力机制 由传统的单合金或双合金工艺制备磁体的矫顽力机制可用发动场理论解释,且与实际相符较好.探讨了热压/热流变磁体各向异性的形成,展示了热退磁过程中烧结和热压/热流变磁体畴结构的演变规律.制备出最大磁能积约为424 kJ/m3的各向异性纳米品Nd-Fe-B磁体,研究表明,各向异性的产生主要源于再结晶过程中晶粒的择优生长和通过边界液相所促进的晶粒滑移和旋转.揭示出高性能各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体的典型磁畴结构是一种交换耦合畴.交换耦合畴的温度依赖关系是影响磁体使用温度的主要因素.     

各向异性热压稀土永磁体的热变形机制及微磁结构研究

重点研究制备工艺对各向异性热压稀土永磁体性能的影响,探讨了热压永磁体的热变形机理和数学描述模型,并尝试从微磁结构的角度研究各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体,揭示纳米晶粒之间的静磁和交换耦合相互作用、磁化和反磁化、热退磁等微观机制。获得了最佳磁性能为:Hcj=1 157 kA/m,Br=1.465 T,(BH)max=426 kJ/m3纳米晶Nd-Fe-B磁体。     

热等静压烧结Nd-Fe-B永磁体

热等静压烧结通常用来促进合金致密化和细化组织。本文尝试对Nd32．54Dy0．5Fe65．36Al0．6B1.0预烧结体分别进行热等静压烧结和常规烧结，旨在研究热等静压烧结能否促进Nd-Fe-B合金的致密化和晶粒细化。首次发现；高温热等静压烧结时，预烧结样品内的部分富Nd液相外流，在样品内形成空洞，被高压Ar气填充，造成样品不能收缩，磁体的密度比常规烧结磁体的低，力学性能明显恶化；且液相外流引起晶粒转动，导致取向度降低，最终磁体的剩磁和磁能积降低。     

采用SC工艺制备高性能烧结钕铁硼磁体的研究

研究了采用SC(strip casting)工艺制备的高性能烧结钕铁硼磁体。结果表明：速凝薄带主要由厚度约3μm的(2：14：1)相片状晶组成．片状晶之间被厚度0．2～0．5μm的富Nd相薄层隔开，没有α-Fe枝状晶存在。速凝薄带经氢破碎、气流磨、压型、烧结后磁体的永磁性能达到：Br=1．431T，jHe=1022kA／m，(BH)max=387kJ／m3。     

中国NdFeB磁体产业的10周年

中国NdFeB磁体的研制始于1983年,此后全国如此众多的大学和研究所均介入NdFeB磁体的研究与开发。与此同时,NdFeB磁体的生产也迅速增长。今天中国NdFeB磁体的产量仅次于日本,位居世界第二。本文评述中国NdFeB磁体产业的发展现状和前景,以作为我国NdFeB磁体产业10年历程的纪念。     

Crystallization and magnetic properties of melt-spun two-phase nanocrystalline Nd-Fe-B alloy

A new type of permanent magnet alloy with composition Nd_9.32Fe_85.32B_5.36 has been prepared by a melt spinning method. After optimized annealing of the initial amorphous alloy, high magnetic properties are obtained in the isotropic specimens. Remanence, energy product and intrinsic coercivity are 1.09 T, 153.6 kJ m⁻³ and 400 kA m⁻¹, respectively. The samples consist of two phases, a matrix of nanometer-sized hard magnetic Nd₂Fe₁₄B phase (about 40 nm) together with numerous -iron particles (about 20 nm) embedded in it. The crystallization behavior for amorphous samples has been studied. The results indicate that the -iron initially precipitates from the amorphous matrix, and at higher annealing temperatures the crystallization of the Nd₂Fe₁₄B phase occurs. No metastable phase was observed in all heat treatments. Although the volume fraction of the magnetically soft -iron is about 30 vol%, the second quadrant of the J-H loop is typical of a magnetically soft hard material. The role of exchange coupling between the magnetically soft grain and the magnetically hard grain is discussed.     

Synthesis and magnetic properties of one-dimensional metal oxalate networks as molecular-based magnets

The homo- and heteropolymetallic assemblies of MM′(OX)₂(H₂O)₄, where MM′ represents MnMn, CoMn, NiMn, CuMn, CoCo, NiCo, CuCo, NiNi, CuNi, and CuCu; and the respective complexes, numbered 1–10, have been prepared by reacting metal(II) salts-i.e. of Mn, Co, Ni, and Cu^- and potassium oxalate monohydrate in hot water (90–100°C). The magnetic susceptibility data of the complexes 8 and 9 in the 300 K-20 K temperature range obeys the Curie-Weiss law and exhibits Weiss constants -50 K and -100 K, respectively. On lowering the temperature, the effective magnetic moment decreases gradually and is indicative of antiferromagnetic phase transition. The complexes have also been characterized by ES mass spectrometry, infrared (IR), electronic, and electron spin resonance (ESR) spectra. Most of the work was presented at the ‘5th IUMRS International Conference in Asia’ held at IISc, Bangalore during October 13–16, 1998     

Nb的添加对Fe3B/Nd2Fe14B纳米永磁体磁性能与微观结构的影响

研究了微量合金元素Nb的添加对Fe3B／Nd2Fe14B型纳米复合永磁体微观结构与磁性能的影响规律。结果表明,添加Nb元素可以稳定非晶相,阻碍Fe3B粒子的结晶动力学。Nd5．5Fe70．0Co5Cu0．5Nb0．5B18．5非5晶合金在640℃退火处理30min可获得最佳磁性能：Br=1．05T,JHc=367kA／m,(BH)max=80．2kJ／m^3。Nb与Cu的复合添加对Fe3B晶粒的细化效果更显著;Nb元素的添加可以提高合金的磁性能,但添加量必须适中。     

高性能稀土永磁材料制备与研究的进展

稀土永磁材料的高磁性能使其成为应用广泛的基础性功能材料．概述了高性能烧结Nd-Fe-B和纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料的制备与性能研究的几点进展．在采用速凝铸带加氢爆工艺制备高性能烧结Nd-Fe-B磁体方面，概述了材料中添加元素对磁体显微组织和磁性能的影响，以及制备工艺对高能积磁体的力学性能和耐腐蚀性能的影响．在采用非晶晶化工艺制备纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe型永磁材料方面，概述了添加元素在非晶晶化过程所起的作用，及其对材料相组成和微结构及磁性能的影响；同时概述了快淬速度、压力和晶化处理等制备工艺对材料微结构和磁性能的影响．