烧结Nd-Fe-B磁体的晶界精细结构研究进展

烧结Nd-Fe-B磁体的矫顽力不仅与其各向异性场(H_A)有关,同时严重依赖磁体的微观组织结构。只有几纳米厚的富Nd晶界薄层,以及存在于晶界角隅处的尺度较大的富Nd晶界相,对Nd-Fe-B磁体的矫顽力有重要影响。长期以来,Nd-Fe-B磁体中晶界相被含糊地称为“富钕相”。首先简要回顾了相关领域早期的研究结果,包括：烧结钕铁硼磁体的相组成、微结构特点及其与磁体矫顽力的关系;然后结合最新的研究进展,重点对磁体的晶界相组成和晶界成分、晶界磁性质、添加元素的影响、以及回火以后晶界显微结构的演变和微磁学模拟结果进行综合分析。最后,结合Nd-Fe-B相图研究结果,对目前研究中存在的问题进行探讨,指出今后需要努力的方向。     

电热爆炸喷涂3Cr13涂层的微观结构和微观力学性能

采用电热爆炸定向喷涂技术,在45钢表面制备了3Cr13（AISI420）不锈钢涂层。用扫描电镜、EDAX和X衍射仪分析了涂层的微观结构;用显微硬度计和纳米压痕仪测试了涂层的微观力学性能。结果表明：电热爆炸喷涂3Cr13涂层致密,孔隙率为0．7％;涂层的相组成主要为α-Fe、Fe-Cr、α-Fe2O3、Cr2O3等,其中氧化物的含量较少;在涂层与基体的过渡区附近元素的互扩散现象较明显,证明涂层与基体主要是冶金结合。涂层的显微硬度最高达到了677．7HV0．1,平均值为626．4HV0．1,纳米压痕硬度达到了10．3GPa,弹性模量为220．3GPa。     

基于表面成分和微观结构防结蜡的膜层研究

针对石油开采过程中管道存在着严重的结蜡问题,在油管内部涂上一层光滑的低表面能涂层仍然结蜡严重,表明这类涂层并不能表现出很好的防结蜡效果;因此在油管内部热喷涂含有催化成分的合金涂层.并经过无机盐封闭处理获得特殊的表面结构以解决采油管道表面的防结蜡问题.试验结果表明,该种方法具有很好的防结蜡效果,重复试验表明其防蜡率在90%以上.通过对防结蜡机制的探讨得出,合金表面的催化元素和特殊微观结构是导致防结蜡效果明显提高的原因,即催化元素改变油管采油过程中的流体静电位,从而防止了原油中蜡在油管壁上的沉积.     

爆炸焊接钢/钢复合板接合界面微观结构分析

用HRTEM、TEM和SEM研究了 0 0Cr18Ni5Mo3Si2 16Mn爆炸接合复合板性能及接合界面微区组织结构。结果表明 ,0 0Cr18Ni5Mo3Si2 16Mn复合板强度不低于 16Mn基板的强度 ,180°扭转无裂纹出现 ;接合区形貌近似呈正弦波形 ,接合界面附近形成微细晶区 ;接合界面处的白亮带可能是严重塑性变形和绝热熔化条件下急冷形成的纳米晶结构层和非晶态组织 ;爆炸方法可望用来制备纳米晶和非晶态薄膜材料。     

表面刻蚀粉末冶金黄铜的微观结构和防结蜡性能研究

目的原油运输中管道结蜡问题严重影响正常的生产运输,通过表面刻蚀的方法,获得具有超亲水性的粉末冶金黄铜表面,从而达到良好的防结蜡性能。方法结合不同刻蚀时间下的表面微观结构、粗糙特性和润湿特性,对防结蜡性能进行系统研究。采用Fe Cl3溶液,刻蚀粉末冶金黄铜试样不同时间,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对刻蚀表面的成分和形貌进行分析,利用接触角测量仪测量样品表面润湿性,最后对刻蚀后的黄铜进行防结蜡测试。结果表面刻蚀过程实为"脱锌",在试样表面形成了微纳米级颗粒粗糙结构。随着刻蚀时间的延长,最大轮廓高度Rz相应增大。与未刻蚀试样相比,刻蚀后的试样表面水接触角大幅降低,防结蜡性能显著提升。当刻蚀时间为120 min时,水接触角远小于30°,粉末冶金黄铜表面达到超亲水状态,防结蜡测试后,约80%表面为干净的原始表面,几乎没有石蜡吸附。结论刻蚀表面的亲水成分和棱锥状铜单质颗粒组成的微细粗糙结构,使得其在水相中形成稳定的"水膜",这层水膜可以有效阻止油相中石蜡的析出与沉积,达到良好的防结蜡效果。     

锂离子电池极片辊压微观结构演化与过程建模

为阐明锂离子电池极片辊压过程微观结构演化与宏观变形力学量化行为,通过分析变形区内极片涂层和集流体形貌特征.结果表明:辊压方向上活性颗粒密实度显著增加,将辊压对极片涂层的影响总结为碳胶相压缩、活性颗粒破碎及融合为二次颗粒.集流体整体未发生减薄,由于石墨硬度小,负极铜箔表面高度起伏均在600 nm以内,正极部分活性颗粒嵌入...     

爆炸喷涂NiCrAlTaY涂层的微观组织分析

采用爆炸喷涂工艺在单晶镍基高温合金上制备NiCrAlTaY抗氧化防护涂层。借助XRD，SEM和EDS等技术对涂层的组织结构、表面硬度与粘结强度进行分析。结果显示：涂层由γ-Ni,γ′-Ni3Al,β-NiAl和喷涂过程中的氧化产物α－Al2O3组成。涂层呈典型的扁片层状结构，片层中存在柱状晶组织，层与层之间结合紧密，α-Al2O3夹在片层间。涂层内的孔洞残留有空气。涂层的显微硬度大，涂层／基体界面咬合紧密，结合力强。     

Nd9（Fe，In）85B6纳米复相永磁材料的结构与磁性能研究

用熔体快淬法制备了纳米复相结构Nd9Fe85-xB6Inx永磁体，利用XRD和VSM等方法研究了In掺杂和热处理温度对其磁性能的影响。结果表明，在磁体Nd9Fe85-xB6Inx中In掺杂可以提高其矫顽力和剩磁比，可改善磁体磁滞回线矩形度；有助于改善磁体Nd9Fe85-xB6Inx的热处理性能。在Nd9Fe85-xB6Inx中，不掺杂In和掺杂In为0．5mol％时，具有最佳的矫顽力和磁能积，其值分别为465kA／m和145kJ／m^3。     

掺杂La-Ce-Cu合金对热变形Nd-Fe-B磁体磁性能和微观结构的影响

研究采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了掺杂不同含量的La-Ce-Cu合金的Nd-Fe-B热变形磁体;研究了掺杂量对磁体磁性能和微观结构的影响。结果表明,随着掺杂量的增加,热变形Nd-Fe-B磁体的矫顽力先增加后降低;而剩磁与磁能积均有所下降。磁体的矫顽力在掺杂量为1%(质量分数)时,达到最大值为1257kA/m。微观分析表明,掺杂合金中的La元素倾向于分布在富稀土相中,不易进入主相晶粒;而Ce元素则易取代Nd进入主相晶粒中。     

粉末冶金泡沫Al-Si-Cu发泡过程的微观结构演变

采用扫描电镜和能谱分析了泡沫Al-Si-Cu合金发泡过程的微观结构演变.将Al粉、Cu粉、Si粉按照89∶6∶5(质量比)混粉,并添加发泡剂2％TiH2(质量分数)和增稠剂1.5％MnO2(质量分数),经过500℃C热压后,泡沫铝可在640℃/12～20 min发泡.微观结构分析显示,发泡前泡沫铝呈现球形的Si、Al2...     

Microstructure of explosively compacted Nd-Fe-B magnet by TEM

The microstructure of an explosively compacted Nd-Fe-B permanent magnet(Nd-Fe-B) was investigated by means of TEM and XRD. It is shown that there are three kinds of phases: Nd2 Fe14 B matrix phase, O-rich phases and Nd-rich phase with different structures and compositions in the magnet. The hard magnetic phase Nd2Fe14 B is tetragonal, which lattice parameters are determined to be a=0.88 nm and c=1.22 nm. The O-rich phase locates at the grain boundaries and the triple junctions has fcc structure whose lattice parameter is a=0. 559 nm. A dislocation is observed in this phase. It is also found that a large number of the block-shaped Nd-rich phases with hcp structure are embedded in the Nd2 Fe14 B matrix or at grain boundary. Their lattice parameters are determined to be a= 0. 395 nm and c=0. 628 nm.     

烧结NdFeB磁体的显微组织与磁性能

纯三元NdFeB磁体的显微组织主要由Nd_2Fe_(14)B硬磁ψ相,富硼Nd_(1+ε)Fe_4B_4η相,富Nd相及少量杂相组成。其中占磁体体积百分比85%～90%的ψ相是非内禀磁特性的主要贡献者;占磁体体积5%的η相对iHc无益,但少许η相仍有利于ψ相形成,富Nd相对ψ相具包裹作用,有助于提高矫顽力;杂相使反磁化畴易于形成,应尽量少。同时,讨论了各显微组织的形成及作用机理。     

烧结Nd-Fe-B磁体的热静态充磁

研究了两种不同剩磁、不同内禀矫顽力的烧结Nd Fe-B磁体在Sm- Co磁路中的热静态充磁,结果表明,在约290℃下以低于4428 Oe的弱气隙磁场即可实现各种烧结Nd-Fe-B磁体的饱和充磁.这可能是因为烧结Nd-Fe-B磁体在温度为T＝Tc(20～30℃)下磁化率达到最大值的缘故.本文还用二维有限元软件计算了Sm-Co磁路在290℃下的气隙磁场.     

合金元素对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能的影响

述了两类合金元素(代换元素：Co，Dy或Tb与掺杂元素：M1(低熔点元素)：Cu，Al，Ga，Sn，Ge，Zn等与M2(高熔点元素)：Nb，Mo，W，Zr，Ti，V，Cr等)的添加对烧结Nd-Fe-B永磁合金的显微结构和磁性能的影响。综述了两种合金化方式(传统合金化方式：在熔炼前加入合金元素；晶间合金化方式：在球磨或气流磨前加入合金元素)对烧结Nd-Fe-B磁体显微结构和磁性能的不同影响；最后指出晶间合金化复合添加方式是一种很有前景的生产高性能Nd-Fe-B磁体的方法。     

取向度对Nd—Fe—B磁体磁性能均匀性的影响

用数理统计方法研究了粉末烧结Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ永磁体磁性能的均匀性,分析发现,粉末取向度对均匀性有很大影响,随装填密度增加,取向度变小,磁性减弱,分布的离散度变宽。磁体磁通量的分布受成分、取向磁场和密度等多种随机因素的影响统计结果比较好地服从正态分布     

烧结钕铁硼电镀锌铁合金工艺与耐蚀性能

采用弱酸性氯化物镀液在钕铁硼基体上制备了高耐蚀性的锌铁合金镀层,讨论主要工艺参数对镀层铁含量的影响,优化工艺条件。采用盐雾试验(NSS)、SEM和电化学方法研究镀层的耐蚀性能和耐蚀机理。结果表明,优化工艺条件后合金镀层含铁质量分数为0.92%,钝化后在质量分数3.5%的Na Cl溶液中出白锈时间达到196 h。合金镀层对钕铁硼基体起到阳极保护的作用,镀层结晶致密,填补了钕铁硼基体的固有缺陷,同时又为获得致密的钝化膜创造了条件,减少了镀层表面的缺陷,使镀层整体具有极高的电阻,提高了其耐蚀性能。     

热压过程对热变形钕铁硼磁体磁性能影响的研究

介绍了利用快淬粉制备全密度、高性能、各项异性钕铁硼稀土永磁体的有效方法一热压、热变形方法.成功制备出了磁能积BHm约3.44×105 T·(A/m),剩磁所约1.352 T,矫顽力Hcj约1×106A/m的热变形钕铁硼磁体.利用XRD、VSM、PPMS、SEM等材料表征手段对样品磁性能的各项异性以及取向度进行了分析,并讨论了工艺参数对样品磁性能的影响.     

热变形温度对纳米晶Nd-Fe-B磁体性能的影响

为了研究纳米晶Nd-Fe-B磁体的热变形机理,在不同温度下对快淬粉进行热压热变形处理.通过分析不同温度下热变形过程中应力和磁体应变的变化,以及磁性能和SEM测试,研究了温度对热变形磁体性能和微观结构的影响,分析了热变形过程的热变形机理.结果表明,纳米晶磁体存在最佳的热压温度和热变形温度.当热压温度为550℃,热变形温度...     

碳对烧结Nd-Fe-B永磁体性能的影响

本文采用两种不同碳含量的原料铁棒,按相同的传统烧结Nd-Fe-B永磁体的工艺,制得NdDyAlCuBFe块状永磁体,研究了碳对烧结Nd-Fe-B永磁体性能的影响.结果显示,原料铁棒中C含量增高,磁体的磁性能如剩磁、矫顽力、磁能积以及方形度都下降.SEM和金相显微观察表明:高C含量中的Nd2Fe14B主相的晶粒大小不均匀,小的为10μm,而大的达到100μm,且富Nd相分布也不均匀;而低C含量中的Nd2Fe14B主相的晶粒细小均匀,约为10～20μm,而且富Nd相分布均匀.造成上述差别的原因是:C是一种杂质元素,呈负电性,易与Nd发生反应,在晶界形成富C、富Nd的第二相杂质,破坏Nd2Fe14B主相,从而使磁体的各项磁性能指标都下降.     

磷化温度对烧结Nd-Fe-B永磁合金表面磷酸盐化学转化膜组织结构和耐蚀性能的影响

研究了磷化温度对烧结钕铁硼永磁合金表面磷酸盐化学转化（PCC）膜的形成、微观结构和耐蚀性能以及对磁体磁性能的影响。结果表明,随着磷化温度的升高,转化膜膜重略有增加。扫描电镜观察结果表明,转化膜呈块状结构,晶粒尺寸为5~10 μm。能量色散谱和傅里叶变换红外光谱测试表明,转化膜主要由钕磷酸盐水合物、镨磷酸盐水合物和少量铁磷酸盐水合物组成。转化膜中的氧、磷元素主要分布在晶粒表面,铁元素主要集中在晶界处,钕和镨的分布则比较均匀。电化学分析和静态全浸腐蚀试验表明,不同温度下制备的转化膜均可以提高烧结钕铁硼永磁合金的耐蚀性能。在70 ℃下制备的转化膜由于组织结构均匀致密,具有更好的耐蚀性能。磷化处理后,样品的磁性能均有所下降,但是70 ℃下处理的样品性能相对较好。因此,烧结Nd-Fe-B永磁合金的最佳磷化温度为70 ℃。