放电烧结制备Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶双相复合永磁研究

采用放电等离子烧结技术制备了热压/热变形Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相复合永磁,研究了不同烧结条件对热压磁体致密度和性能的影响,以及热变形工艺对磁体微观结构及磁性能的影响．结果表明,随着热压温度的升高,磁体的密度和剩磁逐渐增大,矫顽力呈降低趋势,最大磁能积随温度的变化先升高后降低,最大值为94．7 kJ/m~3．热变形后样品内Nd_2Fe_(14)B主相晶粒的〈OOL〉轴逐渐转向与压力平行的方向,形成磁晶各向异性,但同时由于缺乏富Nd相及晶粒过度长大,磁性能呈下降趋势．     

微观结构调整对烧结Nd-Fe-B永磁氧化特性和磁性能的影响

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了新型Nd-Fe-B磁体,采用传统烧结工艺制备了相同成分的磁体.测量了磁体在不同温度下的氧化动力学、不可逆损失以及氧化前后磁性能的变化.利用扫描电子显微镜分析了磁体氧化前后的显微组织结构.结果表明,高温氧化后SPS磁体的磁性能损失低于传统磁体.显微组织观察表明新型磁体具有独特的显微组织特征:主相Nd2Fe14B晶粒细小、均匀;富钕相在主相晶粒边界上分布较少,主要集中在三角晶界处.这种组织结构有效地抑制了磁体沿富钕相发生晶间氧化的过程,因此磁体具有良好的耐氧化性能.     

放电等离子烧结NdFeB永磁材料的电化学腐蚀行为研究

利用极化曲线和电化学阻抗谱技术研究了放电烧结NdFeB永磁材料在不同电化学环境下的腐蚀行为及其动力学过程．结果表明：在碱性环境中,磁体的电化学反应受表面电荷传递过程的控制,由于磁体表面形成了一层致密的保护膜,磁体表现出明显的钝化特征;在弱酸性环境中,磁体的电化学反应受表面活性物质吸附过程控制,磁体表面的阳极(富Nd相)区域存在电化学反应的活性通道,磁体因此很容易发生电化学腐蚀;与传统烧结磁体相比,放电等离子烧结磁体具有更好的耐蚀性．     

Ti-B-C-N粉末烧结的微观组织及其性能

以Ti-B-C-N四元相陶瓷粉末为实验材料,采用真空热压烧结和放电等离子烧结(SPS)工艺对其进行烧结,真空热压烧结和放电等离子烧结温度分别为1900℃和1450℃,烧结压力分别为20 MPa和40 MPa,保温时间分别为1h和3min。使用X射线衍射仪分析试样物相组成,扫描电子显微镜观察试样表面微观形貌和断口形貌,并测试了烧结试样的硬度和抗弯强度。结果表明:真空热压烧结和放电等离子烧结块体的主要生成相为TiB2相和TiCN相,相对密度分别为97.40%和93.06%,热压烧结试样致密度高,颗粒尺寸大,放电等离子烧结试样孔隙较多,晶粒尺寸小;抗弯强度分别为259.98 MPa和335.17 MPa;弹性模量分别为89.11GPa和162.92GPa;洛氏硬度分别为78.8和84.9;放电等离子烧结试样表现出较好的力学性能。     

添加钬的钕铁硼烧结磁体的结构与磁性能

在工业生产线上制备（33-X）（Pr-Nd）-xHo-64．90Fe-0．20Cu-0．75Al-1．15B（wt％,x=0、1、3、5）烧结磁体,分析了其显微组织、取向度、磁性能与钬添加数量的关系。结果表明,添加钬制备的钕铁硼烧结磁体,其取向度提高;磁体显微组织致密,富钕相在主相晶粒边界的分布比较均匀;磁体内禀矫顽力明显上升,而剩磁小幅度下降。通过优化合金成分设计与改进工艺过程控制,实现了45M性能档次的Pr-Nd-Ho-Fe-Cu-Al-B烧结磁体的批量生产。     

铸造-热变形Nd-Fe-B永磁合金显微组织及性能的研究

对铸造NdFeB磁体进行了不同变形温度、不同变形量的热压及压后热处理的实验.研究了不同工艺下磁体的显微组织以及与磁性能的关系.结果表明,NdFeB永磁合金的磁性能和磁体的微观组织有密切关系.铸态组织对制造铸造-热压NdFeB永磁材料具有重要的影响,最终组织晶粒细小、均匀,主相被富Nd相薄层包围,晶界平直,高C轴取向,可以获得高磁性所要求的微观组织.     

添加Cu和Gd对Nd(DyAl)FeB磁体热稳定性和磁性能的影响

复合添加Cu和Gd以提高烧结Nd(DyAl)FeB磁体的热稳定性和磁性能。Nd(DyAl)FeBGd磁体的可
逆温度系数随Gd质量分数的增大而线性降低，热稳定性得到提高，但Gd的加入同时导致磁体剩磁和最大磁
能积的下降。Nd(DyAl)FeBGd磁体的剩磁和最大磁能积均随Cu加入量的增加而增大，在Cu质量分数为0.2％
时达到最大值，随后Cu的加入将导致剩磁和最大磁能积下降。Nd(DyAl)FeBGd磁体的矫顽力随Cu质量分数
的增大而增大，Cu的加入提高了磁体的烧结密度。通过组织成分分析发现，Cu主要分布在磁体主相边界，
显著细化了主相晶粒。通过添加Cu和Gd可获得热稳定性高和磁性能优良的NdFeB磁体。     

保温时间对气体雾化放电等离子烧结制备Al-40 wt.％Si合金组织和性能的影响

本文采用气体雾化和放电等离子烧结相结合的工艺制备过共晶Al-40 wt.％Si合金.采用XRD、SEM、静水压天平、显微硬度计和万能拉伸试验机研究保温时间对Al-Si合金相组成、显微组织、致密度和力学性能的影响.结果表明,保温时间30 min时可获得均匀分布在铝基体上的超细初生硅和高密度的合金组织;与气雾化制备的3.7...     

放电等离子技术制备陶瓷与复合材料

介绍了采用放电等离子烧结技术,以不同含量的CaF2为烧结助剂制备透明AIN陶瓷、以放电等离子烧结技术制备多孔材料以及用放电等离子烧结技术进行合金材料界面的焊接.结果表明,放电等离子烧结技术能在短的时间制备透光性能良好的透明陶瓷,短时、低温下制备孔隙均匀可控的多孔材料,以及在较低的焊结温度和保温时间上获得高的焊结强度.     

两种电场快速烧结方法制备W-Cu合金

为解决传统烧结方法制备W-Cu合金存在的烧结温度高、烧结时间长、晶粒长大严重等缺点,利用电场对材料烧结的促进作用,采用放电等离子烧结(SPS)和大电流电阻烧结两种电场快速烧结方法制备W-Cu合金。借助阿基米德排水法测量密度和金相显微镜、扫描电镜等分析测试方法,对两种电场快速烧结方法在不同烧结温度条件下(800、900、1 000℃)制备的W-20%Cu合金的致密化程度及显微组织结构进行对比研究。通过对两种烧结方法中电场密度的计算和烧结体显微组织结构中铜池的出现,结果表明:在本实验条件下,相比放电等离子烧结法,采用大电流电阻烧结法在加热过程中更容易产生场致发射效应,这有利于W-Cu合金组织的均匀分布,促进烧结致密化。大电流电阻烧结体的相对密度和显微组织结构均优于放电等离子烧结体;采用放电等离子烧结,烧结温度从800℃提高到900℃时,烧结体的相对密度增大,合金内部孔洞和晶粒的大小、分布更加均匀,但当烧结温度达到1 000℃时,烧结体的相对密度增幅不大,烧结体孔洞集中,且晶粒团聚;在大电流电阻烧结时,随着烧结温度升高,烧结体的相对密度增大,显微组织结构的均匀性也得到提高。     

Corrosion behaviors of NdFeB magnets prepared by spark plasma sintering

The spark plasma sintering (SPS) technique was introduced into the field of NdFeB preparation due to its own advantages. High property NdFeB magnets with fine grains were prepared by SPS method. The corrosion behaviors of SPS NdFeB were studied by electrochemical measurements and 92% RH hyther tests at 353 K. The results were compared with those of the traditional sintered NdFeB magnets. It shows that both the SPS NdFeB and the traditional sintered NdFeB have good corrosion resistance in alkaline environment due to surface passivation; while, the fine grain microstructure of SPS NdFeB results in a more homogeneous phase com-position distribution and thus reduces the electrochemical inhomogenity between the ferromagnetic phase and the Nd-rich inter-granular phase in the magnet. Therefore, the SPS NdFeB exhibits better corrosion resistance than the traditional sintered NdFeB in neutral and weak acidic environment.     

Effect of optimal aging treatment on magnetic performance and mechanical properties of sintered Nd-Fe-B permanent magnets

The magnetic performance and mechanical properties including hardness, brittleness, fracture toughness and strength characteristics of the as-sintered and the optimal aged Nd-Fe-B magnets were examined in this work. A new method of Vickers hardness indentation combined with acoustic emission was used to test the brittleness of the magnets.The results show that the magnetic properties of the magnets could be improved through aging treatment, especially the intrinsic coercive force. But it is accompanied by a decrease of strength and fracture toughness. Theoretical calculation confirms that acoustic emission energy accumulated count value could be used to characterize the material brittleness. The bending fracture morphologies of the as-sintered and the optimal aged Nd Fe B magnets were investigated with the emphasis on the relationship between mechanical properties and microstructure using a field emission scanning electron microscopy(FE-SEM). The research results indicate that the intergranular fracture is the primary fracture mechanism for both as-sintered and optimal aged Nd Fe B magnets. Aging treatment changes the morphology and distribution of the Nd-rich phases, reducing the sliding resistance between Nd_2Fe_(14)B main crystal grains and lowers the grain boundary strength, which is the main reason for the strength and fracture toughness decrease of the aged Nd-Fe-B magnets.     

添加CaF2对烧结稀土永磁体性能的影响

用添加CaF2的方法制备了烧结Nd-Fe-B和烧结Sm-Co复合磁体,并对磁体的性能进行了分析研究。实验结果表明,在添加CaF2的烧结Nd-Fe-B复合磁体的电阻率增大,但其磁性能有一定程度的下降;而添加CaF2的烧结Sm-Co复合磁体,由于制备工艺过程中的氧化问题,导致磁体的磁性能严重下降。扫描电镜分析表明,烧结Sm-Co/CaF2复合磁体中没有形成1：5相和2：17R相的微观组织;在烧结Nd-Fe-B/CaF2复合磁体中,CaF2只存在于晶界富Nd相中,对磁体的微观组织没有太大的影响,烧结Nd-Fe-B磁体适合用添加CaF2的方法制备高电阻率的复合磁体。     

Microstructure and properties of low-temperature aged Dy-doped Nd-Fe-B magnet

In this work, a low temperature ageing process for the high coercivity Dy-doped Nd-Fe-B magnets was developed by the optimizing ageing process. The experimental results show that there is no difference in microstructures, crystal orientation, magnetic and mechanical properties between the low-temperature aged and the two-stage aged sintered Dy-doped Nd-Fe-B magnets. Because of the uneven stress distribution in the sintered Dy-doped Nd-Fe-B magnet and the high activation of Dy element, Dy atoms could diffuse into the main crystal phase and the grain boundary phases of the magnets during low-temperature ageing process, which results in the reasonable distribution of Dy element and formation of the thin and uniform grain boundary phases, which are the main reasons to improve intrinsic coercivity of the Dy-doped Nd-Fe-B magnets by the low-temperature ageing.     

高矫顽力烧结钕铁硼永磁研究进展

烧结钕铁硼稀土永磁具有超高的磁性能,但是居里温度较低,使其在高温领域的应用受到一定的限制.新能源汽车、风力发电等新兴产业的快速发展,大幅拉升了对耐高温烧结钕铁硼的市场需求.因此,为了提高钕铁硼材料的使用温度,通过开发新技术来提高烧结钕铁硼矫顽力;同时,为了降低产品成本和对重稀土金属的消耗,开发低Dy或无Dy的高矫顽力烧结钕铁硼磁体成为目前的研究热点.研究发现,采用细化晶粒技术、晶界扩散技术以及晶界掺杂技术均能不同程度地提高钕铁硼磁体的矫顽力.综述了这3种新技术的最新研究进展.     

回火过程中真空度对烧结NdFeB磁体磁性能的影响

为研究回火过程中真空度对烧结NdFeB磁体显微结构及磁性能的影响，对烧结态磁体采用不同的真空度进行回火。研究发现，高真空回火后，磁体的密度、磁能积和剩磁下降；而采用低真空回火后，磁体的密度、磁能积和剩磁上升，且低真空回火后磁体矫顽力的提高程度要大于高真空回火的磁体。扫描电镜观察发现，与烧结态磁体相比，两种方式的回火后，磁体中的富Nd相均变得更细小，分布更均匀。但高真空回火后磁体中存在着较多且较大的孔洞，薄片状富Nd相挥发后留下的线状晶界缺陷较多；而低真空回火后磁体中的孔洞既少也小，线状晶界缺陷明显较少，且磁体中的富Nd相比高真空回火后的磁体还要细小，分布也更均匀。结果表明，对烧结：NdFeB磁体采用低真空回火可获得较好的磁性能，低真空回火是烧结NdFeB磁体一种较好的回火方式。     

Dy纳米粉含量对烧结Nd-Fe-B磁体的影响

为了改善烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能和力学性能,采用二元合金法添加Dy纳米粉制备了高性能Nd-Fe-B磁体.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、粒度分布仪、磁滞回线测试仪与维氏硬度仪对烧结Nd-Fe-B磁体的形貌、微观结构、化学成分、磁性能和力学性能进行了分析.结果表明,随着Dy元素质量分数的增加,磁体矫顽力大幅提高,剩磁和最大磁能积略有下降.相比未添加Dy元素的磁体,当Dy元素质量分数为0.8%时,磁体矫顽力提高了5.4%,剩磁和最大磁能积分别下降了1.3%和1.5%,维氏硬度提高了7.1%,此时磁体的综合磁性能最优.     

烧结NdDyFeB磁体致密化过程的研究

研究了ＮｄＤｙＦｅＢ毛坯在加热及随后的烧结过程中致密度的发展规律，分析了这个过程所发生的三个重要的动力学阶段：质点重排、固溶－沉淀和固相框架的形成及其影响因素以及富钕相、晶粒尺度的变化对致密化的影响，讨论了微观结构中毛坯由聚集的粉粒向磁性相组织的转变过程。由此得到，致密度的发展同微观结构的变化密切相关。