热压/热变形(Nd,Ce)_2Fe_(14)B/CaF_2磁体的磁电性能和微结构

通过热压/热变形工艺制备了掺杂Ca F2的(Nd1-xCex)29FebalB0.9M(x=0.1,0.15,0.2,0.3,M=Co和Ga等)磁体,研究发现随Ca F2掺杂量增加,电阻率逐渐升高,磁性能逐渐下降。当Ca F2添加量为3wt%时,随Ce取代量的增加,矫顽力呈先上升后下降的趋势。当Ca F2掺杂量为3%,Ce含量x=0.15时,性能最优,剩磁为11.26k G,磁能积为21.93 MGOe,矫顽力达到最大值9.49 k Oe,电阻率达到269μ?·cm,与无掺杂Ca F2热压/热变形工艺制备的钕铁硼磁体电阻率230μ?·cm相比提高了13%。通过对热压/热变形磁体中Ca F2添加量和Ce含量的优化,提供了一种较高电阻率、低成本高磁性能的(Nd1-xCex)29FebalB0.9M热压/热变形磁体。     

热变形工艺对各向异性NdFeB永磁体显微结构和磁性能的影响

采用热压-热变形法制备各向异性NdFeB磁体,通过正交实验研究了热变形温度、变形量以及变形速率对磁体磁性能及显微结构的影响。结果表明,随变形温度、变形量、变形速率的增高增大,磁体剩磁Br及最大磁能积(BH)max增高,当变形温度升高至700℃、变形量增大到65%、以0.045mm/s的速率变形时,磁体获得最佳磁性能,(BH)max达360kJ/m3(45MGOe),同时主相NdFeB晶粒由最初的球状晶、沿垂直于压力方向长大转变为片状晶,晶粒取向度增高;当变形温度、变形量过高或变形速率过低时,磁体中将会出现异常长大晶粒,使磁性能恶化。     

NdFeB永磁体磁学性能的支持向量回归预测

根据均匀设计方法制备的Nd Fe B系永磁合金样品实验数据,应用基于粒子群算法(PSO)寻优的支持向量回归(SVR)方法,建立了磁性能与合金成分之间预测模型。留一交叉法结果表明磁性能与合金成分之间关系复杂,呈现高度的非线性。表征磁性能的剩磁Br、矫顽力Hcj和磁能积(BH)max的平均绝对百分误差分别为0.53%、3.90%和1.73%,相关系数(R2)分别高达0.839、0.967和0.940。该方法有效地预测了Nd Fe B粘结磁体的磁性能,为实验工作者研究合金成分与磁性能之间关系提供了理论指导。     

双主相合金法制备的(Nd,Ce)-Fe-B永磁合金

利用双主相合金法制备了Ce取代的廉价(Nd,Ce)-Fe-B磁体,研究了Ce取代对永磁体烧结致密化行为、显微结构与磁性能的影响。结果表明,用Ce部分取代Nd能够促进烧结,降低烧结温度;随着Ce取代量的增加,晶粒开始明显长大,磁体晶粒尺寸变得不均匀,晶间富稀土相也开始团聚,磁体各项磁性能逐步降低,在Ce取代量为总稀土的20%时,材料剩磁为1.05T,内禀矫顽力为651.4k A/m(8.18k Oe),最大磁能积为198.4k J/m3(24.92MGOe),仍具有较好的综合磁性能。     

La-Co置换对锶铁氧体结构和性能的影响

主要讨论La-Co置换各向异性烧结铁氧体在磁性能上的改善。M型烧结铁氧体中用La3+置换Sr2+,Co2+置换Fe3+,有效提高了烧结磁体的饱和磁化强度以及磁晶各向异性场,获得优异的磁体磁性能为:剩磁Br=435mT、矫顽力Hcb=318.5kA/m、内禀矫顽力Hcj=366kA/m、最大磁能积(BH)max=36.0kJ/m3。     

放电等离子烧结制备的Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合永磁材料

采用粉末混合技术和放电等离子烧结制备出各向同性Nd2Fe14B/α-Fe复合磁体.Fe的加入使磁体的剩磁增强,矫顽力降低.当(NdDy)14Fe79.5Ga0.5B6中Fe粉添加量达到5wt%时,磁体综合性能最佳:Br=0.84T,Hcj=1474kA/m,(BH)max=105.3 kJ/m3.当Fe含量大于5wt%时,由于Fe的团聚严重,α-Fe与基体相Nd2Fe14B作用效果降低,从而导致磁体磁性能降低,退磁曲线呈明显的两相特征.为进一步提高磁体性能,对含5wt%Fe粉的热压磁体进行热变形,形变量为70%,与不含Fe粉的热变形磁体相比,剩磁有所提高,而矫顽力下降很大,磁体(BH)max从231kJ/m3提高到266kJ/m3.     

流动温压成型时间和温度对粘结钕铁硼/铁氧体复合磁体性能的影响

采用快淬NdFeB磁粉和铁氧体磁粉复合,流动温压成型制备出各向同性粘结钕铁硼/铁氧体复合磁体,研究了流动温压工艺对磁体密度和磁性能的影响.结果表明,随着流动温压成型时间的延长和温度的增高,磁体剩磁Br、内禀矫顽力Hcj、最大磁能积(BH)max和密度增大,当达到一定值后开始减小.矫顽力温度系数β随成型时间的延长有下降的...     

超声化学-放电等离子烧结制备Nd2Fe14B/α-Fe双相复合磁体

采用超声化学法在介质中分解五羰基铁得到纳米Fe颗粒包覆Nd-Fe-B的复合磁粉,并采用放电等离子烧结 (Spark Plasma Sintering, SPS)制备出Nd2Fe14B/α-Fe双相复合磁体.研究了Fe(CO)5的加入量对颗粒的包覆量、复合磁粉显微形貌、磁体微观结构及磁性能的影响.结果表明,五羰基铁溶液的加入量为15ml(Fe与Nd-Fe-B的名义质量比为1∶4)时所制备的磁体具有较高的磁性能:Br=0.959T,Hci=693.3kA/m(8.71kOe),(BH)max= 141.93kJ/m3(17.83 MGOe).适当的Fe(CO)5加入量对烧结磁体的剩磁和最大磁能积有增强作用,而软磁性相的分散程度则对磁体的矫顽力有较大影响,当软磁性相含量不断增加,由于其表面吸附的氧的增加,导致磁体性能下降.     

La和Sm共掺杂对烧结钕铁硼磁体微结构及热稳定性的影响

采用粉末冶金工艺制备La和Sm共掺杂的钕铁硼磁体,研究了共掺杂前后磁体的微观结构、磁性能和热稳定性.结果表明,掺杂的La、Sm元素更倾向于进入晶界富Nd相,并没有改变磁体的相组成.与未掺杂磁体相比,掺杂La、Sm的磁体在室温下剩磁和最大磁能积有所提高,但内禀矫顽力有所降低.掺杂La、Sm的磁体在21.6℃至50～200℃范围内的剩磁温度系数α与矫顽力温度系数β的绝对值都低于未掺杂磁体,可见掺杂La、Sm后磁体的热稳定性有所提高.     

烧结永磁材料的磁性能与取向磁场的关系

以烧结钕铁硼磁体为例，研究了磁粉压型时施加的取向磁场对烧结磁合金的剩磁，矫顽力，磁能积，凸出系数，导磁系数等性能的影响。结果表明，为充分利用磁体的磁能积，施加的取向磁场强度应随磁体的外形尺寸比而定。对薄片状磁体，取向磁场在大于其临界值的前提下，取较小的值，能够使磁体的硬磁性能和到更好的利用。     

基于晶界扩散的Ho-Al复合纳米粉添加对烧结NdFeB磁体性能的影响

为了节省制备烧结NdFeB磁体所用贵重稀土用量,采取晶界扩散的方式加入Ho-Al复合纳米粉制备(PrNd)31.5Fe66.7B0.98Cu0.05Co0.5Ga0.5烧结磁体,探讨其对磁体性能的影响.结果表明,随着Ho-Al复合纳米添加量的增加,磁体剩磁降低,矫顽力增高,最大磁能积先升后降,当添加量为0.3 wt％时,其综合性能最佳,矫顽力达到1177.6 kA/m,相对未加Ho-Al复合纳米粉的磁体提升了2.13％,剩磁下降了1.0％,最大磁能积提高了2.5％.而且伴随着Ho-Al复合纳米粉的添加,磁体的耐腐蚀性也有明显提高.     

La-Zn取代对六角型锶铁氧体的显微结构及磁性能的影响

采用固相反应法制备Sr_(1-x)La_x Fe_(11.8-x) Zn_x O_(19)(0≤x≤0.42)M型六角铁氧体磁粉和磁体。X射线衍射(XRD)分析表明,La-Zn取代量x在0~0.42范围内磁粉是单一的磁铅石型相。磁体的FESEM观察表明,不同La-Zn取代量的磁体形成了均匀的六角片状结构。随La-Zn取代量的增大,磁体的剩磁B_r和最大磁能积(BH)_(max)先增后降,最大值对应的取代量为0.3,而其内禀矫顽力H_(cj)和磁感应矫顽力H_(cb)则单调下降。     

磁场热处理对Sm_2Co_(17)磁体磁性能及微结构的影响

2:17型SmCo永磁体由于其优异的高温特性,而作为高温磁体广泛应用于航空航天、能源、医疗等高科技领域,而新技术的发展对于2:17型SmCo永磁体的磁性能提出了更高的要求,磁场热处理是一种改善磁体磁性能的有效方法。研究了磁场热处理温度及时间对2:17型SmCo永磁体磁性能和微结构的影响,并考察了相应的磁畴和微观结构。实验结果表明,当磁场热处理的温度为400℃、热处理时间为1 h时,并在磁场中冷却,磁体的综合性能最好,剩磁Br为10.99 kG,提高了5.17%,矫顽力Hcj为1545.04 kA/m,提高了16.93%,最大磁能积(BH)max为223.84 kJ/m~3,提高了10.19%,并且磁畴尺寸细化变窄,矫顽力有显著提高。     

低温烧结制备的NdFeB磁体结构和磁性能

分别采用常规烧结和低温烧结制备了NdFeB磁体,对样品的结构和性能进行了对比分析。结果表明,低温烧结磁体的晶粒均匀细致,晶界平滑、清晰,富钕相均匀弥散地分布于晶粒周围,微观组织得到改善;剩磁基本没有改变,内禀矫顽力、取向度、最大磁能积均有所提高。     

B含量对Nd_2Fe_(14)B/Fe_3B复合永磁材料微观结构和磁性能的影响

用熔淬法制备非晶带、再进行晶化处理,制备了纳米晶复合Nd4.5Fe77+xB18.5-x (x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4)永磁磁粉,然后以环氧树脂为粘结剂制备粘结磁体.研究了B含量对材料磁性能和微观结构的影响.结果表明,随着B含量的提高,Nd4.5Fe77+xB18.5-x 粘结磁体的剩磁、矫顽力和磁能积都先增大后减小.适量的B可以细化复合材料的晶粒,改善微观结构,提高磁体磁性能;B含量过高使复合材料的晶粒长大,出现Nd1.1Fe4B4富B相,导致磁体磁性能下降.当B含量为18.3at%时,粘结Nd4.5Fe77.2B18.3磁体具有最佳磁性能:Br=0.88 T,Hcj=257kA/m,(BH)m=57kJ/m3.     

La-Co取代钙铁氧体制备及优越性

采用陶瓷法,使用La、Co分别取代部分Ca和Fe,制成以分子式Ca_(1-x-x')LaxSr_(x')Fe_(2n-y)Co_yO_(19)(x,x',y和n分别满足关系式:0.2≤x≤0.7,0≤x'≤0.3,0≤y≤0.5和4.5≤n≤6.0)为主相的六方晶系铁氧体。采用该铁氧体制备的磁体其Br/G+1/3H_(cj)/Oe在6200以上。磁性能为:剩磁B_r=449 m T,矫顽力H_(cb)=339 k A/m,内禀矫顽力H_(cj)=424 k A/m,最大磁能积(BH)max=39.2 k J/m~3。相比La-Co取代各向异性锶铁氧体,La-Co取代各向异性钙铁氧体在磁性能上表现出明显的优越性。     

高性能烧结钕铁硼磁体的研究与开发(一)

介绍了烧结钕铁硼磁体的研究与生产现状、钕铁硼永磁合金的有关理论、烧结钕铁硼磁体的先进生产工艺,重点分析了片铸(SC)、气流磨、橡皮模等静压等工艺的参数对烧结钕铁硼磁体微结构和磁性能的影响.采用合理成分和先进生产工艺,工业化批量生产的高磁能积磁体的磁性能达到:Gch=1148kA/m(14.43kOe),(BH)max=408kJ/m3(51.3MGOe),高矫顽力磁体的室温磁性能达到:Hci=2035 kA/m(25.57kOe),(BH)max=320kJ/m3(39.9MGOe).     

无CO复合添加微量元素的耐高温实用NdFeB永磁体

为了满足本厂生产和国内外市场的需要,根据原料来源和添加微量元素作用的微观机理,恰到好处地设计了无钴复合添加微量元素钕铁硼基永磁材料的成份。我们作出该类磁体的较好退磁曲线,其磁性能为:剩磁 B_r 达1.1T,内禀矫顽力 H_(CJ)=1350kA/m,最大磁能积(BH)_(max)可达240kJ/m~3,同时还作了小柱标样和瓦形产品的老化试验。从表面磁场不可逆损失率随温度变化曲线可知该类磁体可在150℃的条件下工作,达到了国内同行的先进水平。     

磁粉矫顽力、体积分数以及形貌对2:17型钐钴注射粒料磁性能的影响

采用双螺杆混炼工艺制备2∶17型钐钴粒料,并注射成型粘结磁体。研究了磁粉的矫顽力、形貌以及体积分数对注射粒料磁性能的影响。结果表明,高内禀矫顽力不利于注射成型过程中钐钴磁粉的取向。改善磁粉的形貌有利于提高钐钴注射粒料的流动性。随着磁粉体积分数的增加,造粒过程中扭矩增大、注射粒料流动性降低、注射磁体密度增高。磁粉体积分数小于64.5vol%,粒料剩磁随着体积分数线性上升,体积分数超过64.5vol%,剩磁增加缓慢。优化工艺参数制备出磁性能为Br=0.65T、Hcb=422 k A/m、Hcj=659 k A/m、(BH)max=79.14 k J/m3的注射粘结磁体。     

超声化学-放电等离子烧结制备Nd2Fe14B／a—Fe双相复合磁体

采用超声化学法在介质中分解五羰基铁得到纳米Fe颗粒包覆Nd-Fe-B的复合磁粉,并采用放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering,SPS）制备出Nd2Fe14B／a-Fe双相复合磁体。研究了Fe（CO）5的加入量对颗粒的包覆量、复合磁粉显微形貌、磁体微观结构及磁性能的影响。结果表明,五羰基铁溶液的加入量为15ml（Fe与Nd-Fe-B的名义质量比为1：4）时所制备的磁体具有较高的磁性能：Br=0．959T,Hci=693．3kA／m（8．71kOe）,（BH）max=141．93kJ／m^3（17．83MGOe）。适当的Fe（CO）5加入量对烧结磁体的剩磁和最大磁能积有增强作用,而软磁性相的分散程度则对磁体的矫顽力有较大影响,当软磁性相含量不断增加,由于其表面吸附的氧的增加,导致磁体性能下降。