快淬Sm-Co合金的结构和磁性能

Sm-Co磁体由于其高的内禀矫顽力HcJ和高Tc近年来重新成为人们的热点。通过快淬法可以制得具有纳米结构的Sm-Co合金，快淬合金具有高的剩磁比（MR/Ms)等优点。本文对快淬Sm-Co合金的相结构，各向异性以及快淬速度，退火工艺和合金元素对磁性能的影响及合金的温度稳定性作较为全面的概述，介绍了快淬Sm-Co合金的研究进展情况。     

成分变化、快淬速度及热处理温度对Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)合金薄带的微观组织及磁性能的影响

采用电弧熔炼和熔体快淬的方法,制备了不同成分与不同快淬速度的Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.02~0.08)合金薄带。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等实验设备,测试了合金快淬薄带的相组成、相结构以及磁性能。实验结果表明:在Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.02~0.08)合金薄带中,合金薄带的矫顽力随着x含量的增加逐渐变大,在x=0.08(快淬速度为45 m/s)时,合金薄带获得最大矫顽力(Hcj)为7.34 kOe;当快淬速度为45 m/s时,Sm(Co_(1-x)Zr_(x))_(7)(x=0.08)合金薄带在623 K的环境下热处理2 h,合金薄带可获得最优的综合磁性能,其矫顽力(Hcj)为7.67 kOe,剩磁(Br)为2.81 kGs,最大磁能积(BH)max为7.64 MGOe。     

热处理对Fe-Co合金磁性能的影响

研究了退火冷却速度、退火温度、保温时间和磁场对Fe—Co合金磁性能的影响,并分析了产生影响的机理。结果表明,退火冷却速度对磁性能影响很大,最佳的冷却速度是200℃／h。随着退火温度的上升和保温时间的延长,晶粒长大,Fe—Co合金的软磁性能得到改善。磁场热处理可提高合金的最大磁导率,降低矫顽力,改善Fe—Co合金的软磁性能。     

Fe_(60.5-x)Pt_(39.5)Dy_x(x=0.5,1.0)磁性合金的相转变和磁性能研究

用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、金相及电子显微镜(SEM)研究了添加微量稀土元素Dy对Fe60.5_xPt39.5Dyx(x=0.5,1.0)合金的组织结构与性能的影响。结果表明:添加了稀土Dy的FePt合金有序无序两相共存的温度范围确保在600~800℃之间,且稀土Dy含量的增加提高了该合金从FCT向FCC的转变温度;低温退火态比高温快淬态得到更高的磁性能,原因是发生交换耦合所致,并对磁转变温度宽化作出了合理的解释。认为稀土Dy的加入可使合金的综合性能获得改善和提高。     

合金成份对各向同性FeCrCo合金磁性能的影响

以Fe59Cr23Co15Mo3合金为基础,系统地研究了成份以及添加合金化元素Si、V和Ti对合金磁性能的影响。实验表明,合金中Cr含量的适当增加提高了合金的Hc,降低了合金的Br。适量合金化Si、V和Ti的加入,分别起到了提高合金磁能积、降低合金固溶温度和改变冷却方式以及大幅度提高合金Hc的作用。通过实验,Fe54Cr27Co15Mo3Ti1合金的各向同性磁性能为:Br=0.7405T,Hc=50.13kA/m,(BH)m=13.69kJ/m3,为本研究获得的最佳性能。     

熔淬法制备的Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶复合永磁体的磁性能

采用熔淬法制备了Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁合金。采用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等分析方法研究了在不同淬速下Nd8.5Dy1Fe84Co1B5.5Ga1合金的相组成和磁性能。结果表明,16m/s的淬速获得了最佳磁性能:μ0Mr=973mT,Hci=523.2kA/m,(BH)max=112.7kJ/m3。     

Sm-Co合金纳米线的电沉积制备及磁性能

以自制的孔径为80～100nm的AAO为模板,在低温熔融盐体系中采用直流电沉积法制备了Sm-Co合金纳米线阵列。SEM观测发现,Sm-Co合金纳米线排列有序,直径为80～100nm,与AAO模板孔径基本一致;通过调节电沉积时间,可以控制Sm-Co纳米线的长度。用1 mol/dm3的NaOH将模板溶掉后进行TEM检测,Sm-Co合金纳米线直径约为100nm,与模板孔径基本吻合;XRF测定表明,纳米线组成为Sm-Co合金,其原子比为1∶5;XRD谱显示所得到的Sm-Co合金纳米线为非晶态。纳米线的最大磁能积为179.2kJ/m3,说明Sm-Co合金纳米线阵列具有很好的磁存储能力。     

高磁性能SrFe_(12-x)Cr_xO_(19)铁氧体制备和表征

用传统陶瓷工艺制备了M型Sr Fe12-xCrxO19(x=0~0.6)铁氧体,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和B-H分析仪对样品的结构与磁性能进行了表征。研究了铬含量、烧结温度和复合添加剂对磁体性能的影响。结果表明,适量的铬取代和复合添加可以提高锶铁氧体的综合磁性能;当x=0.2时,在相对低的温度(1135~1165℃)烧结,其磁性能达到TDK的FB6H性能水平。其中,最佳磁性能可达到Br=401.7m T、Hcb=300.5k A/m、Hcj=353.1k A/m和(BH)max=31.4k J/m3。     

(SmCO_7)_(100-x)(Cr_3C_2)_x(x=O～7)熔淬薄带的结构与磁性能

采用熔淬法制备(SmCo7)100-x(Cr3C2)x(x=0～7)合金薄带。研究了Cr3C2添加量对合金相结构、微观组织和磁性能的影响。结果表明,淬速为20m/s时,(SmCo7)100-x(Cr3C2)x熔淬带的矫顽力随Cr3C2含量的增加而增大;剩磁先随x的增大而增高,在x=2时达最大值,然后随x的进一步增大而急剧降低。当熔淬速为20m/s时,(SmCo7)100-x(Cr3C2)x形成了1:7主相结构,同时还有少量的2:17H相和2:17R相。随Cr3C2含量的增加,2:17H相逐渐转变为2:17R相和2:7相。在高Cr3C2含量的合金中出现了含有Cr、Co、C的非磁性晶间相,该相通过抑制主相晶粒的长大及对畴壁的钉扎来提高材料的矫顽力。(SmCo7)93(Cr3C2)7合金在淬速40m/s时形成了非晶结构。该非晶合金在650℃保温6min后获得了远高于相同成分淬态合金的磁性能,Hci=635.4kA/m,Br=0.58T。     

快淬Sm-Fe-Cu-Si-C(合金带的组织与磁性能

利用单辊快淬法（Vs=15-40m/s)制备了Sm10Fe68.5Cu4Si10C7.5纳米永磁合金，采用X射线衍射，室温磁性能测量等手段分析了合金的组织和磁性能。系统研究了快淬工艺和退火工艺对合金永磁性能的影响。研究结果表明，快淬快淬带最佳退火所需的条件以及最佳退火后的组织和磁性能影响很大，20m/s为最佳快淬速度，将其短时间退火后磁性能最佳；Hci=980.3kA/m,Jr=0.52T,Jt/Js=0.75,(BH)max=44.8KJ/m^3,150m/s为欠淬速度，在25－40m/s随辊速提高快淬带组织由部分非晶过渡到完全非晶，其最佳退火后的剩磁比，矫顽力和磁能积均逐渐降低。     

快淬Sm2（Fe,Al,Zr）17C1.5合金的磁性

利用Ｘ衍射线仪）、振动样品磁强计对含Ｚｒ快淬Ｓｍ２Ｆｅ（１．５－ｘ）ＺｒｘＡｌ１．５Ｃ１．５（ｘ＝０－０．８）合金的微结构和磁性进行了研究。结果表明，在合金中添加Ｚｒ以后，形成了一个高熔点的ＺｒＣ相。ＺｒＣ相对弥散分布在晶粒边界或晶粒交偶处，可有效地抑制快淬合金在晶化过程中的晶粒长大。样品在７５０℃经３０分钟时效后，获得了最佳剩 磁为５５Ａ·ｍ＾２／ｋｇ，矫顽力９２３ｋＡ／ｍ。其退磁曲线具有较好的     

Co50-xPt50Dyx合金磁性能研究

Co-Pt永磁合金由于其具有较强的磁各向异性和较高的矫顽力,以及耐腐蚀、抗氧化等优点,具有良好的应用前景而受到广泛关注。主要研究了稀土Dy的添加对CoPt合金矫顽力、磁能积、剩磁比等磁性能的影响。研究发现,当Dy含量为0.4%,在675℃退火80 min时,能获得最佳的永磁性能。     

Fe60.5-xPt39.5Dyx(x=0.5,1.0)磁性合金的相转变和磁性能研究

用X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）、金相及电子显微镜（SEM）研究了添加微量稀土元素Dy对Fe60．5-xPt39．51Dyx（x=0．5,1．0）合金的组织结构与性能的影响。结果表明：添加了稀土Dy的FePt合金有序无序两相共存的温度范围确保在600-800℃之间,且稀士Dy含量的增加提高了该合金从FCT向FCC的转变温度;低温退火态比高温快淬态得到更高的磁性能,原因是发生交换耦合所致,并对磁转变温度宽化作出了合理的解释。认为稀士Dy的加入可使合金的综合性能获得改善和提高。     

熔淬铜辊转速与浇铸温度对MM-Fe-B铸片组织和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备烧结MM-Fe-B混合稀土磁体.针对真空感应片铸工艺制备铸片出现的大量"岛状"凸起现象,对浇铸温度和铜辊转速进行优化.采用扫描电子显微镜(SEM)评价MM-Fe-B铸片截面的微观结构.当浇铸温度为1380℃、铜辊转速为42r/min时获得表面平整度高、富稀土相均匀包围2:14:1主相的柱状晶结构的铸...     

气雾化法(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)软磁合金粉末的显微组织与磁性能

采用气雾化法制备了(Fe_(1-x)Co_x)_(93.5)Si_(6.5)(x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.1,wt%)系列合金粉末,利用扫描电镜、X射线衍射仪和振动样品磁强计等分析检测手段研究了合金粉末显微组织和磁性能。结果表明,气雾化合金粉末球形度好,表面光洁,组织均匀,合金为单一的α-Fe(Si)相;掺杂Co元素不改变Fe_(93.5)Si_(6.5)合金粉末显微结构,但提高了合金比饱和磁极化强度。当x=0.1时,合金粉末比饱和磁极化强度σ_s达到最大值219.26 A·m~2/kg,其原因为Fe-Co原子间的交换耦合作用使得单原子波尔磁矩达到最大。粉末矫顽力随Co含量的增加单调递增,这主要归因于Co原子磁晶各向异性常数K_1远大于Fe,导致其矫顽力增大。总体而言,(Fe_(0.9)Co_(0.1))_(93.5)Si_(6.5)合金粉末磁性能较优异。     

高Fe含量FeBCuP系非晶合金带材的制备及磁性能

在FeBPCu系合金中通过改变P、Cu的含量以及添加Nb元素的方法,制得了高铁含量的Fe₈₅B_8.3Cu_0.7P_5Nb_1非晶合金带材。利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)以及软磁直流测试仪研究了FeBPCu系合金非晶形成能力、热稳定性、热处理前后磁性能的变化,得到了最佳的P、Cu含量以及Nb对该系列合金的的影响。结果表明,该系列合金的P、Cu含量分别在5.0、0.7最为合适;添加1 at%的Nb提高了合金的非晶形成能力,并扩大了合金的热处理区间;Fe₈₅B_8.3Cu_0.7P_5Nb_1合金带材在440℃保温10 min热处理后获得了208.6 emu/g较高饱和磁化强度,矫顽力也只有22.4 A/m。     

双合金法Dy含量对NdFeB烧结磁体结构和磁性能的影响

采用双合金工艺制备烧结NdFeB磁体,研究富Dy辅合金添加对烧结NdFeB磁体性能的影响。研究表明,310℃脱氢制备的(PrNd)19Dy23(FeCoCuGa)bal B1富Dy辅合金,可保留高Dy富稀土相的氢,降低高Dy富稀土相熔点,在1070℃烧结,不同Dy含量的磁体密度均在7.54 g/cm3以上。其磁体综合性能远高于550℃脱氢制备的富Dy辅合金添加磁体和单合金法磁体。通过310℃脱氢制备富Dy辅合金添加方法制备磁体可以调控磁体主相和富稀土相成分,使绝大多数主相颗粒中不含Dy,保持较高的剩磁,使少部分主相中含较高的Dy,保持高矫顽力;另一方面,310℃脱氢富Dy辅合金中高Dy氢化物富稀土相的Dy在烧结过程中扩散进入主相,在主相边界形成核-壳结构,提高磁体的矫顽力,同时保持较高的剩磁。     

放电等离子烧结纳米晶NdFeB合金的组织特征和磁性能

通过对快淬NdFeB粉末进行放电等离子烧结(SPS),制备出各向同性NdFeB永磁材料,研究了烧结工艺对磁体组织形貌和性能的影响.结果表明,SPS烧结产生的颗粒放电导致粉末边界区域晶粒长大,形成了边界粗晶区,而粉末内部仍保持了快淬粉末的细晶结构.烧结温度和压力对晶粒尺寸有较大的影响,从而影响烧结磁体的磁性能.较低的烧结温度和高的烧结压力既可以获得高致密磁体,也可以有效减小粗晶区的尺寸,从而提高材料综合磁性能.     

NiFe/FeCo/[FeCo]_xO_(1-x)多层膜的高频磁性能研究

采用直流磁控溅射制备NiFe/FeCo/[FeCo]xO1-x多层膜,并采用振动样品磁强计、四探针法和微带终端短路微扰法分别对薄膜的磁特性、电阻率以及磁谱进行测量。研究结果表明,薄膜中[FeCo]xO1-x层的加入有效地降低了难易轴矫顽力,提高了薄膜的电阻率和共振频率。随着[FeCo]xO1-x层厚度的增加,电阻率可提高到173μΩ·cm左右,共振频率可达2.0GHz,有效地降低了薄膜涡流损耗,提高了薄膜的高频特性。