THE STABILITY OF SmCo_5 PERMANENT MAGNET DURING LONG-TERM AGING

液相烧结SmCo_5永磁体热稳定性与磁体的内禀矫顽力H_(ci)及磁滞回线方形度H_k发现有密切关系,找到了初始的不可逆磁损失、长期时效过程中的不可逆磁损失及在较高温度(如250℃)下的总损失(可逆与不可逆损失的和)与H_(ci),H_k的关系曲线。为改善磁体的热稳定性,必须提高磁体的内禀矫顽力及磁滞回线方形度。     

内禀矫顽力Hcj对Nd-Fe-B磁体温度稳定性的影响

本文研究了具有相同成分但由不同工艺制备的Nd-Fe-B磁体的内禀矫顽力Hcj对磁体温度稳定性的影响。研究表明：同成分的磁体由于不同的工艺制备导致了磁体的显微结构的不同。而磁体的显微结构的不同又导致了磁体具有不同的磁性能。在同成分的磁体中，矫顽力高的磁体具有较低的矫顽力温度系数和不可逆磁通损失。同时研究还表明磁体的可逆磁通损失与磁体矫顽力Hcj关系不大，主要由成分决定。     

NdFeB磁体热稳定性及磁通不可逆损失的评估

NdFeB磁体热稳定性较差,在较高温度使用时不可避免会产生磁通不可逆损失。本文通过讨论,提出一种用来评估磁体热稳定性的方法。文中提出的无量纲算式,较好地说明了磁体磁通不可逆损失与磁体矫顽力、方形度、使用温度、磁体规格之间的关系,可对磁通不可逆损失做出大致的预测评估。     

回火工艺对烧结(CePrNd)-Fe-B磁体内禀矫顽力的影响

以双主相法制备不同Ce含量的烧结(CePrNd)-Fe-B磁体,研究不同回火温度下磁体的磁性能,并对微观组织断口进行BSE和EDS分析。结果表明:含Ce磁体的共晶温度和居里温度随Ce含量的增加呈减小的趋势;回火温度对烧结(CePrNd)-Fe-B磁体的剩磁影响不显著;Ce取代量为12%(质量分数)的磁体经回火温度410℃处理后,内禀矫顽力从762.6 kA/m上升到1357.2 kA/m,相应提高77.97%,方形度达到最佳值0.953。经410℃回火后,磁体主相晶粒间的微观结构形成的壳核结构,晶界分布着较多的条状富Nd相分布。富Nd相中的Ce含量增高,浸润性相对提高,因而有利于减少主相晶粒间的反向磁耦合,提高了室温和高温下磁体的内禀矫顽力。     

添加Dy和Dy2O3的烧结NdFeB系永磁体的显微结构与磁硬化

研究了(Nd_(1-x)Dy_x)_(16)Fe_(77.2)B_(6.8)和Nd_(16)Fe_(77.2)B_(6.8)+ywt-% Dy_2O_3磁体的磁性能、显微结构和磁硬化,在冶炼时添加Dy,Dy原子进入基体相,使其H_A提高,并细化晶粒和改善边界结构,提高磁体的矫顽力H_c,在制粉时添加Dy_2O_3,Dy原子进入基体相晶粒的外延展,使其K_1~2提高,同样细化晶粒和改善边界结构,并减少外延层厚度,提高磁体的矫顽力H_(ci),添加约2—3Wt—%的Dy_2O_3可制造出高H_(ci)高磁能积(BH)_m的NdFeB系烧结永磁材料。     

z值影响Sm(CoFeCuZr)z磁性能的机理研究

通过粉末冶金法制备了不同z值(z=7.5～8.5)的Sm(CoFeCuZr)_z磁体。利用磁性能测量系统、X射线衍射分析、电子探针以及透射显微镜等对磁体的性能、组成相、析出相含量、微观结构及元素分布进行表征,通过分析解释了磁性能随z值变化的内在机理。结果表明:随z值增大,胞状结构尺寸增大,高饱和磁化强度的2:17R相增多导致剩磁Br升高;z值增大导致富Zr析出相增多,引起方形度H_k/H_(cj)下降;z值通过改变Cu元素在2:17R相界面位置的富集程度来改变矫顽力H_(cj)的大小,在一定范围内(z8.2)该位置Cu含量越高,矫顽力越大。     

Ho-Nd-Fe-B磁体的性能与结构EI北大核心CSCD

采用Ho部分取代Nd,制备了不同Ho含量的Ho-Nd-Fe-B磁体,研究了Ho含量对Ho-Nd-Fe-B磁体的磁性能、温度稳定性和微观结构的影响。结果表明:Ho的添加有助于改善主相和富稀土相之间的浸润性,优化晶界富稀土相的分布,提高了磁体的内禀矫顽力,并改善了磁体的温度稳定性,但磁体的剩磁有所下降。当Ho含量(质量分数)由0增加到21.0%时,H_(cj)由1281 kA/m增加到1637 kA/m,B_(r)由1.342 T降至0.919 T;在20~100℃范围内,磁体的剩磁温度系数|α|和矫顽力温度系数|β|分别由0.119%/℃和0.692%/℃降低到0.049%/℃和0.540%/℃;在180℃烘烤2 h后的磁通不可逆损失由54.80%降低到29.17%。     

纳米晶复合NdFeCoZrB永磁合金磁性能和温度稳定性的研究

利用熔体快淬法和品化退火工艺制备了纳米晶复合NdFeB永磁粘结磁体,研究了添加Zr元素对磁体室温磁性能和温度稳定性的影响.结果表明,添加3at%Zr元素能明显提高磁体的矫顽力和最大磁能积.在淬速18 m/s、退火温度640℃下制备的Nd_(9.5_Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)粘结磁体具有良好的综合磁性能,即剩磁为0.71 T,矫顽力为652 kA/m,最大磁能积为80kJ/m~3.适量添加Zr元素可以有效改善磁体的温度稳定性,在20～150℃,纳米晶复合Nd_95Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)粘结磁体的剩磁温度系数为-0.13%/℃,内禀矫顽力温度系数为-0.35%/℃;在150℃时效100h后,不可逆磁通损失为-4.50%.     

晶界扩散型(Tb,Nd)FeB磁体的结构与性能

采用磁控溅射方法在烧结钕铁硼磁体表面沉积一层Tb镀层,然后进行晶界扩散热处理,制备出晶界扩散型(Tb,Nd) FeB磁体.通过扫描电子显微镜、电子探针分析仪和磁滞回线测量仪分析了晶界扩散前后磁体的微观结构与磁性能.结果 表明:与NdFe磁体相比,采用晶界扩散方法制备的(Tb,Nd) Fe磁体具有更宽的晶界相,且晶界相在主相晶粒周围连续分布,起到了去磁耦合作用.并且分布在主相晶粒表层的重稀土元素Tb形成了磁晶各向异性场更高的(Nd,Tb)2 Fe14B相.(Tb,Nd) FeB磁体的内禀矫顽力Hcj得到显著提升,其Hcj由NdFe磁体的15.98 kOe提高到23.78 kOe.     

添加Co对快淬Nd—Dy—Fe—Nb—B磁体的磁性能和高温稳定性的影响

采用熔体快淬结合静态晶化法，制备出高性能、低温度系数双相纳米晶复合永磁材料（NdDy）11.5Fe81.4Nb1B6.1及（NdDy）11.5Fe76.4Nb1Co5B6.1，并着重研究了Co的添加对复合添加Dy，Nb磁体的磁性能、微观结构以及高温稳定性的影响。结果表明：随着Co含量的增加，内禀矫顽力先减小后增大，剩磁则先增加后减小，合金晶粒逐步细化；Co的添加并没有降低磁体的磁通不可逆损失，当Co含量大于5％（原子分数，下同）时，磁通不可逆损失大幅度提高。     

纳米复合磁体磁化过程的计算机研究

对Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ／α－Ｆｅ纳米复合磁体单个粉末颗粒的磁化过程进行了计算机模型居不同条件下得到三种磁滞回线,即：Ｓｔｎｅｒ－Ｗｏｈｌｆａｒｔｈ型,细腰型和具有良好矩形度的磁滞回线。并且研究了约化剩磁,内禀矫顽力和最大磁能积随晶粒尺寸α和软磁相含量ｆｍ的变化。     

添加钆对钕铁硼烧结磁体结构与性能的影响

应用常规粉末冶金工艺制备(33-x)(Pr-Nd)-xGd-0.20Cu-0.75Al-1.15B-64.90Fe(wt％,x=0、1、3、5)烧结磁体,分析了钆元素添加对其显微组织、取向度、磁性能和抗腐蚀性的影响.添加钆制备的钕铁硼烧结磁体具有较高的取向度;该磁体的显微组织中孔隙、疏松等缺陷减少,富钕相分布较均匀;钆进入富钕相中有利于提高其化学稳定性;适量添加钆能有效改善磁体抗腐蚀性,还能使磁体内禀矫顽力与退磁曲线方形度上升,而剩磁下降.     

添加V和M的Fe_3B基纳米晶永磁体

Fe_3B基硬磁材料是基于软磁性相Fe_3B和硬磁性相Nd_2Fe14。B的组合。这种材料是由Fe。B和NdzFel'B纳米晶粒通过交换作用实现相互耦合而构成的，其组成可表达为Nd4.5Fe77B18.5。发现，在Nd4.5Fe77，B18.5。合金中加入V可改善内禀矫顽力iHC，但同时却降低了剩磁位。在这种加V的合金中再进一步添加M（M-AI，S）则改善了合金的磁滞回线方形度和剩磁。添加V和M的磁体得到以下磁特性：tHe一360～410hA／m，BrZI．0～1．ZT。用透射电镜研究了这种磁体的微结构，表明含V材料的晶粒直径为40urn，而同时含V和M的材料，其晶粒直径减小…     

优化边界结构与高性能烧结Nd-Fe-B永磁材料的制备

采用双合金技术,在富Nd晶界相中,同时添加TM1(Nb、Ti)和TM2(Al、Ga),获得了矫顽力超高、热稳定性好、力学性能和耐腐蚀性强的烧结Nd-Fe-B永磁材料.在(NdDyTb)12.69(FeCoNb)84.01B6.00伽主合金中添加6%的(NdDyTb)25(FeCoNbTiGaAI)68B7辅合金,磁体的内禀矫顽力达到2880 kA/m,260℃时磁通不可逆损失仅为5%,22-220℃剩磁和矫顽力的温度系数分别为-0.1 10%/℃和-0.381%/℃,抗弯强度为328 MPa,168 h失重2.5 mg/cm2.     

晶界扩散处理对磁控溅射法沉积DyMn复合薄膜的Nd-Fe-B磁体性能的影响

采用磁控溅射技术在烧结Nd-Fe-B磁体表面沉积DyMn复合薄膜,研究了不同晶界扩散工艺对磁体微观结构和磁性能的影响。研究结果表明:当采用晶界扩散条件为750℃/5 h、500℃/1 h时,磁体获得的综合磁性能最佳,其矫顽力、剩磁和最大磁能积分别为H_(ci)=1310 kA·m~(-1)、J_r=1.208 T和(BH)_(max)=259 kJ·m~(-3),相较于原始磁体,磁性能获得全面提升,其中矫顽力增幅高达34.8%。微观组织结构研究发现,晶界扩散后富稀土相分布变化所导致的退磁场减小和Dy、Mn元素在主相晶粒外延层分布所引起的反磁化畴形核场的增加是磁体综合磁性能提高的主要原因。     

固化条件对粘结复合磁体磁性能和抗压强度的影响

采用流动温压成型方法制备各向同性粘结NdFeB/锶铁氧体复合磁体,并研究了不同固化条件对磁体磁性能及抗压强度的影响。结果表明,直接在电阻炉中固化的磁体抗压强度最好,在氩气保护的环境下固化有助于提高磁体磁性能,当磁体在氩气保护的环境下于180℃时固化120min时获得了最佳的性能:剩磁Br=0.52T,内禀矫顽力Hcj=740.48kA/m,最大磁能积(BH)max=39.82kJ/m3,抗压强度σbc=185.98MPa。     

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。     

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。     

优化边界结构制备高矫顽力及高热稳定性烧结Nd-Fe-B磁体

用双合金工艺在(Nd0.75Dy0.10Tb0.15)12.69Fe79.01Co2.00Nb0.30B6.00近正分主合金粉中掭加质量分数为3%的富稀土辅合金(Nd0.75Dy0.10Tb0.15)25.00Fe21.50Co<21.50>Nb4.00Ga8.00Ti5.00Al8.00B7.00粉和3%的Dy2O3粉,成功制备出超高矫顽力和高热稳定性的烧结Nd-Fe-B磁体,内禀矫顽力Hci和最大磁能积(BH)max分别为3028 kA/m和254 kJ/m3,22-220℃剩磁和矫顽力的温度系数分别为-0.104%/℃和-0.356%/℃,260℃不可逆磁通损失Lhirr的绝对值仅为4%.微观组织分析表明:主相Nd2Fe14B晶粒边界光滑、平直,富Nd相连续均匀分布于主相晶粒周围;在Nd2Fe14B晶粒表层附近富含Dy,Dy2O3中的Dy通过扩散与富Nd相及Nd2Fe14B晶粒表层中的Nd发生置换,从而在界面附近增强了磁各向异性.在此基础上,进一步提出了制备高矫顽力烧结Nd-Fe-B磁体中Dy的理想分布示意图.     

Preparation of high coercivity and high thermal stability sintered Nd-Fe-B magnet by optimizing boundary microstructure

用双合金工艺在 (Nd0.75Dy0.10Tb0.15)12.69Fe79.01Co2.00Nb0.30B6.00 近正分主合金粉中添加质量分数为3%的富稀土辅合金 (Nd0.75Dy0.10Tb0.15)25.00Fe21.50Co21.50Nb4.00Ga8.00Ti5.00Al8.00B7.00粉 和3 %的Dy2O3粉, 成功制备出超高矫顽力和高热稳定性的烧结Nd-Fe-B磁体, 内禀矫顽力 Hci和最大磁能积(BH)max分别为3028 kA/m和 254 kJ/m3, 22-220 ℃剩磁和矫顽力的温度系数 分别为--0.104%℃和--0.356%℃, 260 ℃不可逆磁通损失L irr的绝对值仅为4%。微观组织分析表明: 主相Nd2Fe14B晶粒边界光滑、平直, 富Nd相连续均匀分布于主相晶粒周围; 在Nd2Fe14B晶粒 表层附近富含Dy, Dy2O3中的Dy通过扩散与富Nd相及Nd2Fe14B晶粒表层中的Nd发生置换, 从而在界面附近增强了磁各向异性. 在此基础上, 进一步提出了制备高矫顽力烧结Nd-Fe-B 磁体中Dy的理想分布示意图.