放电等离子烧结-热变形各向异性Nd-Fe-B磁体的微观组织及磁性能

采用放电等离子烧结及后续热变形技术制备各向异性Nd-Fe-B磁体,研究烧结温度对放电等离子烧结Nd-Fe-B磁体微观组织和磁性能的影响。随着烧结温度在650~900°C范围内的升高,烧结态Nd-Fe-B磁体的剩磁、内禀矫顽力及最大磁能积呈现先升后降的趋势。在800°C下烧结所获得磁体的磁性能最佳。随后,对800°C烧结后具有最佳磁性能的磁体采用放电等离子烧结技术进行后续热变形处理。与初始吸氢-歧化-脱氢-再复合粉末和烧结态磁体相比,热变形磁体拥有更显著的各向异性和更好的磁性能。当热变形温度为800°C且压缩比为50%时,热变形磁体中的Nd2Fe14B晶粒呈扁平片状且不发生异常长大;磁体沿热压方向具有最佳的磁性能：Br、Hcj和（BH）max分别为1.16 T、449 k A/m和178 k J/m3。     

晶界添加MgO/Mg纳米粉对烧结钕铁硼磁性和抗腐蚀性的影响

为了提高烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能和抗腐蚀性能,采用二元合金法,通过晶界添加MgO/Mg纳米粉烧结成(PrNd)_(15.5)B_6Cu_(0.1)Fe_(bal)Mg_x(x=0.1～0.3,质量分数,%)永磁体。利用永磁特性自动测量仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和CHI660E电化学工作站对不同添加量的MgO/Mg(质量比为1:2)纳米粉的烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能、微观结构及抗腐蚀性能进行了研究。结果表明:当MgO/Mg纳米粉添加量为0.1%时,磁体综合磁性能表现最好,此时磁体矫顽力1183 kA/m,剩磁1.22 T,最大磁能积288 kJ/m~3。由塔菲尔曲线可知,随着MgO/Mg纳米粉添加量的增多,腐蚀电位从–1.093 V提高到–0.929 V;腐蚀电流密度从223.87μA/cm~2降低到42.66μA/cm~2;由电化学阻抗谱图可知,添加了适量的MgO/Mg纳米粉的磁体的高频容抗弧的半径大于未添加磁体的高频容抗弧的半径,增大了电荷迁移阻力。因此晶界添加适量的MgO/Mg纳米粉提高了烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能和抗腐蚀性能。     

电泳涂层对粘结磁体的防护作用

研究了湿热试验条件下粘结Nd-Fe-B磁体的腐蚀行为及电泳涂层对磁体的防护作用。结果表示粘结Nd-Fe-B磁体的耐腐蚀性虽然优于烧结Nd-Fe-B磁体,但仍不能满足使用要求。金相观察表明电泳涂装后在磁体表面形成了厚度均匀的致密保护层,该涂层对基体具有很好的附着性,且涂层连续、均匀、有效地阻止了腐蚀介质的渗入。     

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。     

塑料粘结各向同性Nd-Fe-B磁体的热稳定性SCIEI

本文检测了各向同性粘结Nd-Fe-B磁体开路磁通的可逆和不可逆损失。测量表明,粘结Nd-Fe-B永磁与烧结体具有近似的可逆温度系数,但不可逆损失和长时间时效损失远小于烧结Nd-Fe-B磁体。     

Dy30Cu70合金晶界扩散对烧结Nd-Fe-B磁体组织和磁性能的影响

采用电弧熔炼技术制备了低熔点Dy₃₀Cu₇₀合金,研究了Dy₃₀Cu₇₀合金晶界扩散对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和微观结构的影响。结果表明:烧结Nd-Fe-B磁体与Dy₃₀Cu₇₀粉末在850℃下扩散5 h,然后在450℃下回火0.5 h后,获得的磁体综合性能最佳,其矫顽力、剩磁和最大磁能积分别为1373 kA·m^-1、1.32 T和333 kJ·m^-3,与原始磁体相比,矫顽力增加了21.8%。晶界扩散后,Dy元素会部分取代主相中的Nd元素,形成(Nd,Dy)₂Fe₁₄B硬磁相,从而提高磁体的矫顽力,而Cu会改善磁体中富稀土相的结构,减少晶粒间的交换耦合作用。Dy₃₀Cu₇₀晶界扩散后,烧结Nd-Fe-B磁体的热稳定得到一定的提高。     

添加稀土氢化物对烧结Nd-Fe-B磁体强度的影响

研究了添加镨氢化物对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能、微观结构和抗弯强度的影响。结果表明：添加镨氢化物可以有效提高磁体的抗弯强度，同时对磁体的矫顽力有一定提高。SEM微观形貌观察表明：添加镨氢化物可有效改善磁体的微观结构。有效提高了主相晶粒原子间扩散速度，从而改变了磁体的微观结构和提高了烧结磁体的抗弯强度。     

烧结Ce-Fe-B磁体的力学性能

以不同Ce含量的系列商业磁体(R_(1-x)Ce_x)_(30.5~31.5)Fe_(bal.)B_1M_1(质量分数,%)为研究对象,测试Ce-Fe-B磁体的抗弯强度、断裂韧性、硬度及脆性指数等性能,并对磁体的微观断口进行SEM和EDS分析。结果表明,含Ce磁体的抗弯强度和断裂韧性随Ce含量的增加呈减小的趋势,其Vickers硬度随Ce含量(x)的变化规律不明显。当x=0.15时,磁体力学性能出现极大值,磁体的抗弯强度、断裂韧性及脆性指数等力学指标均明显优于普通烧结Nd-Fe-B磁体;在此磁体中发现较多的"絮状"氧化物相存在,絮状相在裂纹扩展过程中会吸收一部分能量,可以缓解裂纹尖端的应力集中状态,因而起到强化和韧化的作用,对提高磁体的力学性能有利。当磁体中的Ce含量达到x=0.45时,磁体的力学性能明显变差,这是因为:此时磁体中有大晶粒出现,磁体的微观结构明显劣化。不同Ce含量磁体的断裂微观机制主要为沿晶断裂。     

Nd-Fe-B烧结永磁材料超声辅助磨削试验研究

对Nd-Fe-B烧结永磁材料普通磨削和径向超声振动辅助磨削的工艺进行了对比试验,系统分析了在两种工艺条件下磨削用量对法向磨削力的影响;深入研究了超声振动和磨粒切削的复合过程,指出超声振动形成的断续磨削机制是降低法向磨削力的主要原因.径向超声振动的辅加改善了磨削加工效果,在一定程度上避免了脆崩现象,保证了Nd-Fe-B烧结永磁材料加工表面的完整性.     

优化边界结构改善烧结Nd-Fe-B永磁材料的力学性能

在富稀土辅合金中添加Co,Nb,Ti,Ga,Al等元素,用双合金工艺制备一系列不同辅合金含量的烧结Nd-Fe-B磁体,对力学性能进行系统研究。结果表明,在主合金(NdDyTb)12.69(FeCoNb)84.01B6.00的基础上添加3.0wt%的(NdDyTb)25(FeCoNbTiGaAl)68B7富稀土辅合金,其抗弯强度从316MPa提高到344MPa,抗弯强度的改善来自于边界结构的改善以及一些新相的生成。当辅合金含量达到8wt%,合金的强度又下降为321MPa。还研究了热处理工艺对Nd-Fe-B永磁材料力学性能的影响,含3.0wt%辅合金的磁体抗弯强度由烧结态的291MPa提高到最佳回火态的344MPa,又下降为非最佳回火态的304MPa。     

化学气相沉积法制备Nd-Fe-B/α-Fe纳米复合磁体

采用化学气相沉积法制备单质铁包覆Nd-Fe-B复合磁粉,经放电等离子烧结得到Nd-Fe-B/α-Fe纳米复合磁体.SEM、XRD、XPS研究表明:采用化学气相沉积法可以实现纳米单质铁对Nd-Fe-B磁粉表面的均匀包覆,有效地改善软硬磁性相的分布,提高磁体的综合磁性能.化学气相沉积温度为120℃、沉积时间为30 min时,得到的包覆层致密均匀,单质铁颗粒尺寸50～100 nm.在优化工艺条件下制备出接近全致密的纳米复合磁体,其磁性能可达:Br=0.81 T,Hcj=1286kA/m,(BH)m=108.6 kJ/m3.     

烧结Nd—Fe—B磁体的物理和力学性能

烧结Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体的物理和力学性能为在电工产品、仪器仪表和航空航天器件上有效地应用Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体，有必要了解其使用参数。为此对不同成分（１４个成分，包括商业和实验室磁体）的烧结磁体进行了综合研究。给出了这些磁体的物理、力学和电磁性能，供用户选...     

烧结Nd-Fe-B磁体充磁特性研究

针对稀土永磁电机装配对Nd-Fe-B不饱和充磁的技术需求,分析了磁体的取向度、微观组织结构等对磁体充磁特性的影响。提高烧结Nd-Fe-B磁体的取向度,消除大尺寸晶粒、提高富稀土晶界相分布的均匀性可以有效提高磁体不饱和充磁状态下的磁通密度。通过调整粉末粒度分布、降低晶粒尺寸、改善富稀土相分布使磁体平均晶粒尺寸由4.43μm降低到2.70μm,磁体退磁曲线的方形度由95.3%提高到96.2%,磁瓦不饱和充磁后的磁通值可以达到饱和充磁的95%以上,满足电机装配充磁要求。     

Zr对钕铁硼磁体性能稳定性的影响

规模化制备高性能烧结钕铁硼材料对磁体磁性能稳定性提出了很高的要求.研究了Zr和Nb添加对磁体性能稳定性的影响.结果表明:Zr添加含量增加到0.07%,磁体的烧结温度可高达1110℃,晶粒不发生异常长大,矫顽力达到1021 kA/m左右,Nb的添加提高了磁体的方形度.当Nb和Zr复合添加时,制备的磁体磁性能高,性能稳定性好,最大磁能积为403.8±4.7 kJ/m3,这主要是由于Zr的添加极大地降低了磁体对烧结温度的敏感性.     

Nd-Fe-B永磁体在生物医学应用中的腐蚀研究

基于稀土和过渡金属间化合物的永磁体因具有优异的磁性能本应获得广泛的应用，然而由于其热稳定性差(居里点低Tc~580K)、剩磁温度系数α和矫顽力温度系数β高，对于某些应用，这些磁体难以获得最大程度的开发利用。一个主要的限制因素就是在某些环境下的抗腐蚀能力差。腐蚀引起了材料表面破坏，从而显著地影响其磁性能，有时甚至导致材料解体。磁性材料的抗蚀能力一般主要依赖于化学成分和加工技术。印度材料研究工作者通过添加Nb和Ga研究了Nd-Fe-B磁体在37℃的模拟体液环境中的抗蚀性。 采用烧结法制得含不同合金元素的磁体，其化学成分…     

磁粉粒径对烧结Nd-Fe-B磁性能和初始磁导率的影响

采用粉末冶金法制备了名义成分为(Pr_(25)Nd_(75))_(25)Dy_6Al_(0.5)B_1Co_1Cu_(0.2)Fe_(bal)的烧结Nd-Fe-B磁体,并研究了不同粒径磁粉制备的烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和初始磁化阶段最大磁导率的相应演变规律。结果表明,磁粉平均尺寸为3.0μm时对应的磁体的内禀矫顽力最大,磁粉平均尺寸为3.5μm时对应的磁体的剩磁最高。从磁体的微观结构观察和性能测试发现,磁粉粒径为3.0μm时,烧结磁体主相更加规则、均匀,提高了磁体的矫顽力。随着磁粉平均尺寸进一步减小,磁粉粒径为2.5μm时,富Nd相以氧化物形式发生了团聚,且分布不均匀,磁体晶界出现孔洞,去磁耦合效率下降,导致磁体矫顽力降低;磁体氧含量随着磁粉平均尺寸的减小而增大,磁体内杂质相增多,剩磁下降;增多的杂质相使得磁化初始阶段的最大磁导率降低。     

强磁场热处理对烧结NdFeB磁体磁性能和显微组织的影响

研究了强磁场热处理对烧结Nd-Fe-B永磁体磁性能及显微组织的影响.结果表明:经过强磁场热处理的磁体的磁性能有了明显的提高,其显微组织也得到了改善,尤其是在强磁场的作用下,主相Nd2Fe14B与晶界处的富钕相匹配地更好,使得晶界清晰、平整;强磁场热处理后的不同冷却方式对磁体的方形度也有影响,从而改善了磁体的温度稳定性.     

过冷钕铁硼合金的凝固行为

22 稀有金属快报 2002年第5期 作为一种高性能的永久磁体，钕铁硼(Nd-Fe-B)合金磁体日益引起人们的很大关注，其应用领域也愈加广泛。它们的生产方法有熔体离心铸造和烧结工艺2种。人们认为，这类磁体的优越性来源于磁性的Nd2Fe14B相，它不仅具有很大的饱和磁化强度，而且具有很高的各向异性磁场。 在采用烧结技术途径时，Nd2Fe14B相在外加磁场内将锭坯破碎出来的粉末进行生坯压制之前就结晶取向排列了。生坯的烧结不破坏磁体中Nd2Fe14B相的取向特性，烧结出来的磁体是磁性各向异性的，其最大能量积超过了440kJ/m3。 在采用熔体离心铸…     

速凝薄带工艺参数对烧结钕铁硼磁体组织与性能的影响

本文主要研究速凝工艺过程控制对烧结钕铁硼磁体磁性能的影响。在真空熔炼速凝炉中熔炼NdFeB合金并铸成合金薄带,研究合金薄带的微观结构,考察了冷凝速度与薄带显微结构对磁体最终性能的影响规律。结果表明,速凝薄带可获得主相晶粒细小、富Nd相分布均匀、无α—Fe的铸锭组织,这种组织有利于获得高性能烧结Nd-Fe-B永磁体．然而,不同冷却速度的速凝薄带,其显微组织存在较大的差异。因此,在Nd-Fe-B速凝薄带工艺中,关键是合理设计和控制速凝薄带工艺参数,获得晶粒尺寸适当且均匀的速凝薄带。     

速凝薄带工艺参数对烧结钕铁硼磁体组织与性能的影响

本文主要研究速凝工艺过程控制对烧结钕铁硼磁体磁性能的影响.在真空熔炼速凝炉中熔炼NdFeB合金并铸成合金薄带,研究合金薄带的微观结构,考察了冷凝速度与薄带显微结构对磁体最终性能的影响规律.结果表明,速凝薄带可获得主相晶粒细小、富Nd相分布均匀、无α-Fe的铸锭组织,这种组织有利于获得高性能烧结Nd-Fe-B永磁体.然而,不同冷却速度的速凝薄带,其显微组织存在较大的差异.因此,在Nd-Fe-B速凝薄带工艺中,关键是合理设计和控制速凝薄带工艺参数,获得晶粒尺寸适当且均匀的速凝薄带.