合金元素在Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料中的分布

主要利用三维原子探针研究了Nb和Zr等元素在Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料中的分布情况。研究发现，Nb、Zr等元素的添加改善了合金的微观结构，使得合金晶化后晶粒细小均匀，晶粒形状更为规则，合金的综合磁性能得到提高。三维原子探针分析结果表明，Nb元素不固溶于Nd2Fe14B硬磁性相，主要以NbFeB的形式在晶界处析出；Zr元素在Nd2Fe14B相内有较高的固溶度，与Nb、Fe在晶界处以成份接近（Zr，Nb）Fe2相的形式析出，富Nb相和富Zr相在晶界的析出阻碍了晶粒的长大，进而细化了晶粒，改善了磁性能。     

Cr替代Co对Fe3B/Nd2Fe14B纳米复合磁体微观结构与磁性能的影响

主要研究了添加Cr置换Nd5Fe72.3Cu0.2Co4B18.5合金中的Co元素对Fe3B/Nd2Fe14B型纳米复合永磁体磁性能与微观结构的影响.结果表明相应于Co元素而言,添加Cr元素可有效细化NdFeB合金软、硬磁性相的晶粒尺寸;随退火温度的升高,添加Cr元素的Nd5Fe72.3Cu0.2Cr4B18.5合金的jHc值随退火温度的变化不明显.DTA曲线分析表明,NdFeCuCoB具有一个放热峰,而NdFeCuCrB具有两个放热峰.NdFeCuCrB非晶合金在650℃退火处理30min可获得最佳磁性能Br=0.944T,jHc=383kA/m,(BH)max=77.5kJ/m3.     

Fe3B基纳米复合永磁材料的微结构和性能

利用差热(扫描)分析、X射线、透射电镜、振动样品磁强计研究了添加Co、Dy对Fe3B／Nd2Fe14B 纳米复合永磁材料的微结构和性能的影响．结果表明：添加适当的微量元素可以提高Nd4．5Fe77B18．5纳米复合永磁材料的内禀磁性，改进微结构，从而提高材料的永磁性能．在Nd4．5Fe77B18．5中添加1％-3％(原子分数)的Co、Dy明显地降低材料的晶化温度和最佳热处理温度、提高了2：14：1相的居里温度、改善了纳米复合永磁材料的微观结构，从而提高材料的永磁性能．与Nd4．5Fe77B18．5相比，Nd3．5Fe74Co3DylBl8.5的永磁性能为：Br=1.06T，jHc=328kA／m，(BH)max=108．9kJ／m^3，分别提高了26％，17％和104％．     

Nd13Fe80.1-xTixB6.5Zr0.1Cu0.3永磁合金磁性能研究

HDDR(氢化-歧化-脱氢-再结合)工艺是制备各向异性Nd2Fe14B基磁粉的有效方法.主要研究了改进的d-HDDR工艺及添加合金元素Ti对Nd13Fe80.1-xTixB6.5Zr0.1Cu0.3(x=0、1.0、2.0)合金磁性能的影响规律.结果表明,d-HDDR工艺中吸氢氢压和歧化时间是促使材料产生磁各向异性的#合金经d-HDDR工艺处理,其最佳磁性能为:Br=1.39T;iHc=1006kA/m;(BH)max=169.66kJ/m3;DOA=0.797.关键;合金元素Ti使NdFeB合金矫顽力显著提高,其作用主要体现在两方面:一方面是在晶界间形成低熔物,抑制晶粒长大、细化晶粒,改善富Nd相的组织结构,使富Nd相沿边界更加均匀地分布;另外,Ti元素使Nd2Fe14B晶界平直而清晰,主相晶粒表面各向异性提高,反磁化畴难以形核,从而使矫顽力提高,其最佳添加量为1.0%(原子分数).成分为Nd13Fe79.1Ti1.0B6.5Zr0.1Cu0.3 的2#合金经d-HDDR工艺处理,其最佳磁性能为:"Br=1.39T;iHc=1006kA/m;(BH)max=169.66kJ/m3;DOA=0.797.     

Fe基超微晶合金的XRD研究

用XRD测定了退火Fe73.5Cu1M3Si13.5B9(M=Nb,Mo)合金中晶化相－－α-Fe(Si）和非晶相的结构，讨论了添加元素M＝Nb,Mo对Fe73.5Cu1m3Si13.5B9合金起始磁导率影响的原因，结果表明，添加Nb的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金其α-Fe(Si）的尺寸小，Si含量高，且非晶相的铁磁性强，从而获得了较高的起始磁导率。     

Nd2Fe14B／a—Fe纳米复相永磁合金微结构的形成

研究了使用不同快淬速度制备的Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5合金中Nd2Fe14B/a-Fe复合纳米晶结构的形成。采用X射线（XRD）、透射显微（TEM）分析技术和振动样品磁强计（VSM）观测和测量了材料的微结构和磁性。结果表明,使用最佳淬速（20m/s）形成的Nd2Fe14B/a-Fe复合纳米晶结构晶粒细小,晶粒尺寸均匀。Nd2Fe14B相和a-Fe相的平均晶粒尺寸分别为14nm、16nm。合金中a-Fe相的体积分数为48.6%。纳米晶合金的磁性能为Jr=1.108T,Hc=446.5kA/m,(BH)max=193.6kJ/m^3,剩磁比Jr/Js=0.736。     

歧化氢压对Nd12.5Fe80.4-xCoxGa0.5Zr0.1B6.5各向异性HDDR磁粉性能的影响

主要研究了d-HDDR工艺及添加合金元素Co对Nd12.5Fe80.4-xCoxGa0.5Zr0.1B6.5(x=0、4、8、12、15)合金磁性能的影响规律.结果表明,氢压是HDDR磁粉吸氢歧化产生磁各向异性的重要敏感因素,0.025MPa的歧化氢压对提高磁粉的各向异性具有最好的效果,磁能积达到:Br=1.252T,jHc=768.7kA/m,(BH)max=253.4kJ/m3,DOA=0.58.(合金元素Co的添加有益于HDDR磁粉磁性能改善,在0～15%(原子分数),随着Co含量增加d-HDDR磁粉的磁能积逐渐增大.     

高Fe含量FeCuNbSiB系非晶/纳米晶合金制备及其磁性研究

研究了过渡金属元素(Zr,Nb,Mo)和Cu元素对Fe78Si9B13合金系非晶形成能力、热稳定性和磁性的影响;在Fe74Cu1Nb3Si13B9合金的基础上,通过逐步提高Fe含量,利用单辊甩带法制备Fe(76+x)Cu1Nb3Si(11-x)B9(x=0,2,4)和Fe(79+x)Cu1Nb2Si(6-x)B12(x=0,2,4)非晶/纳米晶合金薄带;利用XRD、DSC、TEM和VSM研究了高Fe含量Fe-Cu-Nb-Si-B系非晶/纳米晶合金的微观结构和磁性,并通过添加Nb元素优化了高Fe含量合金的磁性。研究结果表明:Zr和Nb元素的添加能明显提高Fe78Si9B13合金的非晶形成能力和热稳定性;高Fe含量的Fe-Cu-Nb-Si-B系纳米晶合金为典型的非晶/纳米晶双相结构,合金的饱和磁化强度Ms180 emu/g,且合金的矫顽力Hc在2Oe-9Oe之间,具有良好的软磁性能;Nb元素能显著细化Fe-Cu-Nb-Si-B系合金晶粒尺寸,从而能显著降低合金的矫顽力,改善合金的软磁性能;当Fe含量在80%-83%(原子百分比,下同)之间时,合金具有良好的软磁性能,但当Fe含量达到85%时,会有Fe2B、Fe3B相析出,从而显著恶化其软磁性能。     

Nd2Fe14B/α-Fe纳米复相永磁合金微结构的形成

研究了使用不同快淬速度制备的Nd3 6Pr5 4Fe83Co3B5合金中Nd2Fe14B/α-Fe复合纳米晶结构的形成.采用X射线(XRD)、透射显微(TEM)分析技术和振动样品磁强计(VSM)观测和测量了材料的微结构和磁性.结果表明,使用最佳淬速(20m/s)形成的Nd2Fe14B/α-Fe复合纳米晶结构晶粒细小,晶粒尺寸均匀Nd2Fe14B相和α-Fe相的平均晶粒尺寸分别为14nm、16nm.合金中α-Fe相的体积分数为48.6%.纳米晶合金的磁性能为Jr=1.108T,Hc=446.5kA/m,(BH)max=193.6kJ/m3,剩磁比Jr/Js=0.736.     

纳米晶复合Nd9.5Fe76Co5Zr3-xNbxB6.5（x=0～3.0）粘结磁体的磁性能和温度系数的研究

采用熔体快淬法及真空退火工艺制备了Nd9.5Fe76Co5Zr3-xNbxB6.5(x=0～3.0)粘结磁体,研究了其磁性能及温度系数。结果表明,随着Nb含量的增加,合金剩磁逐渐提高,磁能积和矫顽力呈现先增大后减小的趋势。Zr元素与Nb元素复合添加,能够有效地改善矫顽力温度系数β。经最佳条件退火处理后制备的Nd9.5Fe76Co5Zr1.5Nb1.5B6.5的粘结磁体,具有最优的综合磁性能:Br=0.717T,Hcj=773kA/m,(BH)max=82kJ/m3,α20～150℃=-0.111%/℃,β20～150℃=-0.356%/℃。     

快淬Pr2Fe14B粘结磁体制备工艺优化研究

采用过快淬加后续晶化退火处理的方法,研究了快淬速度和晶化工艺对近正分单相快淬Pr2Fe14B粘结磁体磁性能的影响.发现快淬速度、晶化温度和晶化时间均对磁体的组织结构和磁性能有较大影响,以28 m@s-1速度快淬出的条屑,在655℃经10min的晶化处理,可获得最佳磁性能,用3.25wt%环氧树脂粘结的磁体磁性能为:Br=0.69T,Hci=497kA@m-1,Hcb=334kA@m-1,(BH)m=65kJ@m-3.     

Sm2Fe17和Sm10.5Fe88.5Zr1.0的氮化行为

通过真空电弧炉制备了Sm2Fe17和Sm10.5Fe88．5Zr1．0母合金，铸态Sm2Fe17先经均匀化处理后再氮化．而Sm10.5Fe88．5Zr1．0则不经均匀化退火而直接在高纯氮气中氮化。运用扫描电子显微镜和X射线衍射技术对其氮化行为进行了研究。薄片扩散实验表明氮在Sm2Fe17中的扩散要比在Sm10.5Fe88．5Zr1．0中的扩散快。运用Fick第二定律通过理论计算得出直径为20μm的Sm2Fe17合金和Sm10.5Fe88．5Zr1.0合金球形粉末粒子，实现充分氮化的时间为10h和16h。实际粉末实现完全氮化的时间要比理论计算的时间少。这和粒径分布、颗粒表面状态、氮化过程产生的微裂纹以及实际条件和理想条件的差异有关。对于直径为20μm的粉末，氮化时间为6h时氮化已基本完成，氮化时间过长．Sm2Fe17Nx会发生分解。     

Si对Fe-2.5B合金在锌液中腐蚀机制的影响

Si的加入改变了Fe-2.5B合金的微观组织,进而影响到这种合金在锌液中的耐腐蚀性能.当Si含量为2-8%wt时,Fe-2.5B-XSi是亚共晶组织,Si分布在α-Fe和Fe2B相中.配制一系列由单相α-Fe组成的合金,其Si含量与Fe-2.5B-XSi合金中的α-Fe相中的Si含量相同,在液锌中测试这两组试样的腐蚀速率,据此可以推断出Fe2B相的腐蚀速率.结果表明,随Si含量的增加,α-Fe相的腐蚀速率下降,其原因是随Si含量的增加,α-Fe与锌液反应生成的块状FeSi相增多,该相对锌的扩散起阻挡作用.随Si含量增加,Fe2B相的腐蚀速率上升,原因是随Si含量的增加,Fe2B相的点阵参数、晶胞体积增加,即硅削弱Fe2B中键的结合强度,降低了Fe2B的稳定性.两相的相互作用使Fe-2.5B合金随Si含量的增加,耐腐蚀性能增强.     

热处理工艺对块体纳米晶Fe3B/Nd2Fe14B复合磁体性能的影响

采用放电等离子烧结技术(Spark Plasma Sintering,简称SPS技术)将快淬Nd4.5Fe77B18.5薄带制备成块状纳米晶复合磁体.着重研究了热处理工艺对磁体密度、微观结构和磁性能的影响.结果表明,通过直接烧结得到的磁体具有超细纳米晶结构,合适的热处理可以消除残余非晶,得到较好的晶体结构和磁性能.但过高的热处理温度和较长的保温时间的增大会造成晶粒长大,结果导致磁性能的恶化.在最佳热处理条件下得到的磁体的磁性能为Br=1.014T,JHc=237.21 kA/m,(BH)max=61.85 kJ/m3.     

纳米Fe_3O_4/Fe复合磁流变液的流变性

用化学共沉淀法合成了纳米Fe3O4粒子,平均二次粒径为51.2nm,比表面积为109.6m2/g。以合成的纳米Fe3O4粒子与羰基铁粉复合配制了纳米复合磁流变(MR)液,并测定了其流变性。结果显示:纳米复合MR液对温度比较稳定;复合MR液在接近零场的低磁场强度下表现为牛顿流体,随着磁场强度提高转变为非牛顿流体;反复加载或撤除磁场,具有"开/关"特性,响应迅速,施加磁场时的响应时间Δt约为50～100ms,撤退磁场时约为100～150ms。     

Sm2Fe17Nx永磁材料的研究进展

综述了目前Sm2Fe17Nx化合物及Sm2Fe17Nx磁粉的制备方法，以及Sm2Fe17Nx化合物渗氮过程的条件选择．并进一步指出了Sm2Fe17Nx磁粉的发展现状和趋势。     

深过冷Fe82B17Si1合金的凝固组织与软磁性能

采用扫描电镜、X射线衍射仪等分析方法,系统研究了凝固组织对深过冷Fe82 B17 Si1合金软磁性能的影响.结果表明:该合金的最佳软磁性能位于Fe2B相完全粒化的超细球状非规则共晶组织区,通过减小该组织中Fe2B相尺度可进一步改善其软磁性能;该合金的磁损耗机制与常规软磁材料不同,材料中存在较大的剩余损耗,其磁损耗大幅度降低的Fe2B相临界尺寸为0.5μm左右.     

纳米Fe3O4-聚吡咯的相互作用

在合成了同时具有导电性和磁性能的Fe3O4-聚吡咯纳米微球的基础上，使用了光电子能谱(XPS)、IR、UV、TGA等手段研究了纳米Fe3O4-聚吡咯之间的相互作用及作用机理。结果表明，Fe3O4与聚吡咯基体问存在着一定的相互作用。Fe原子3d轨道的空轨道与N原子的孤对电子形成了配位键，正是这种配位键的形成提高了复合物的热稳定性。     

Fe3Al/18-8异种材料真空扩散焊工艺研究

研究了Fe3A1/18-8异种材料扩散焊中工艺参数对界面结合、接头变形状况和剪切强度的影响.采用金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析了不同焊接工艺条件下Fe3Al/18-8异种材料扩散焊接头的显微组织特征.结果表明合适的扩散焊工艺参数为:加热温度1 020～1040℃,保温时间45～60 min,焊接压力12～15 MPa.     

激光熔覆制备Fe3Al金属间化合物覆层的组织结构

为了研究激光熔覆工艺条件下Fe3Al金属间化合物合金层的组织结构特点,以纯Fe3Al粉 1%Y2O3为原料在钢基体表面激光熔覆Fe3Al金属间化合物,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射试验方法等对熔覆合金层、合金层与钢基体的结合界面等进行了显微组织与相结构的分析.试验获得了致密、无肉眼可见气孔、夹杂的合金层,合金层与基体间完全冶金结合,但存在裂纹现象;熔覆合金层主要由单相Fe3Al构成,覆层组织为粗大等轴状晶团,等轴状晶团由大量极细小的条状Fe3Al晶粒构成,一些相邻的条状晶粒之间具有基本一致的晶体学取向.