Nd2Fe14B/α-Fe系纳米复合薄膜

Ｎｄ2 Ｆｅ14 Ｂ/α Ｆｅ纳米复合磁体如果硬磁相具有理想的取向构造时 ,有可能获得超过Ｎｄ Ｆｅ Ｂ磁体的很高的磁特性 ,其最一般的制作方法便是熔体快淬法形成硬磁相晶轴方向紊乱分散的各向同性磁体。这种各向同性纳米复合磁体的磁特性 ,在剩磁密度 Ｂｒ 与矫顽力ＨＣ 的关系方面很接近于理论估算值。因此 ,为了进一步提高磁特性 ,使纳米复合磁体的硬磁相取向是很必要的 ,为此对于制造工艺的选择很重要。在这方面薄膜制造工艺是颇有前途的 ,近年来已制备成功Ｎｄ Ｆｅ Ｂ/α Ｆｅ系、ＳｍＣｏ/α Ｆｅ系等硬磁相取向的纳米复合多层膜。但…     

短时热处理对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合磁体结构和磁性影响

罗马尼亚Babes-Bolyai大学物理系V.Pop等人采用高能球磨法制得Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合磁体,并选用700℃、750℃、800℃短时间退火,同传统的550℃×1.5h退火对比。结果发现,短时间退火更有利于硬磁相再结晶,抑制软磁相成长,     

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。     

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.     

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…     

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。     

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。     

磁场热处理对纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体磁性能的影响

研究了磁场热处理工艺对Nd10.5Fe76.4Co5Zr2B6.1永磁体组织结构和磁性能的影响,采用XRD、AFM等方法对合金的组织结构、晶化行为进行了研究.结果表明:与传统热处理工艺相比,晶化过程中外加磁场可促进快淬NdFeB粉末的晶化,降低晶化温度,缩短晶化时间;磁场热处理可细化晶粒,增强晶粒间磁交换耦合作用,提高磁性能;在外加磁场为0.28 T,经670℃/10 min晶化处理后,可获得最佳磁性能,Br=0.670 T,Hcj=687kA/m,Hcb=427 kA/m,(BH)m=75 kJ/m3.     

退火温度对Nd2(FeGaCo)14B/α-Fe纳米复合材料磁性能的影响

用熔体快淬和晶化处理的方法制备了Nd2(FeGaCo)14B／α—Fe纳米复合材料，研究了晶化热处理温度和时间对材料磁性能的影响。结果表明Nd8Fe84.5Ga1Co2B4.5纳米复合材料的磁性能随热处理条件而变化，低温长时间和高温短时间热处理所得样品的最佳磁性能相当。     

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)。     

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.     

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。     

纳米复合α-Fe/Pr2Fe14B磁体的磁化机理

利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别研究了Zr添加对快淬法制备的α-Fe/Pr2Fe14B纳米复合材料的微结构和磁性能的影响规律.通过测量样品的退磁曲线和回复曲线,分析了样品的磁化行为及其交换耦合作用机制.磁性能测试结果表明,当添加1at%Zr时,磁性能明显得到提升,尤其是矫顽力从470.7 kA/m提升到793.2 kA/m,磁能积从66.8 kJ/m3提高到90.8kJ/m3.回复曲线研究表明,当α-Fe/Pr2Fe14B合金在外磁场的作用下时,1at%Zr添加的合金具有最小的磁能量损失.     

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...     

粉末热挤压制备纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体

将球磨后获得的Nd2Fe14B非晶相和α-Fe纳米晶直接进行冷压制坯、真空包套、粉末热挤压来制备近致密的纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体.借助于X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等分析方法研究了挤压温度为950℃时,不同加热时间磁体相对密度、微观组织和磁性能的影响规律.结果表明,随加热时间的延长,Nd2Fe14B及α-Fe的晶粒尺寸逐渐长大.当挤压温度为950℃,加热时间为15 min时,Nd2Fe14B及α-Fe的晶粒尺寸比较细小,分别为60和80 nm,此时磁性能最好,达到Br=0.98T,Hci=305.6 kA/m和(BH)m=89.8kJ/m3.     

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。     

熔体旋淬的Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合磁体

由硬磁相和软磁相两相混合组成的纳米复合磁体具有优越的磁性能 ,很有可能成为一类重要的实用永磁体。纳米复合磁体的磁性能与其显微组织密切相关 ,其软磁相尺寸要比硬磁相畴壁宽度为了在硬磁相与软磁相之间获得最佳的交换耦合重要得多。为获得最佳性能的纳米复合磁体的最佳显微组织 ,是由平均晶粒直径约为 10ｎｍ的软磁相与平均直径约为 2 0ｎｍ的硬磁相所组成。但是为了获得理想的双相显微组织是不可能的。为了由快淬非晶合金得到α Ｆｅ细晶 ,可添加Ｎｄ和Ｚｒ之类元素作为在晶化退火时阻止α Ｆｅ晶粒长大的抑制剂 ,但这又会导致纳米磁…