Nb的添加对Fe3B/Nd2Fe14B纳米永磁体磁性能与微观结构的影响

研究了微量合金元素Nb的添加对Fe3B／Nd2Fe14B型纳米复合永磁体微观结构与磁性能的影响规律。结果表明,添加Nb元素可以稳定非晶相,阻碍Fe3B粒子的结晶动力学。Nd5．5Fe70．0Co5Cu0．5Nb0．5B18．5非5晶合金在640℃退火处理30min可获得最佳磁性能：Br=1．05T,JHc=367kA／m,(BH)max=80．2kJ／m^3。Nb与Cu的复合添加对Fe3B晶粒的细化效果更显著;Nb元素的添加可以提高合金的磁性能,但添加量必须适中。     

Positron Annihilation Behaviors and Magnetic Properties of Single-phase Nd2Fe14B and Nanocomposite Nd2Fe14B／α- Fe Magnets

Positron annihilation behaviors have been studied in the single phase Nd2Fe14B magnet and the nanocomposite Nd2Fe14B/α-Fe magnet, prepared by melt spinning. The results showed that the number of vacancy-cluster at grain boundaries increases with increasing annealing temperature for the both types of magnets. The increase of this kind of defect can improve the coercivity of     

用组合靶溅射制备Nd2Fe14B薄膜的研究

采用单质Ｆｅ、Ｎｄ、Ｂ组成的靶,用对向靶溅射系统制备出了含有Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相的薄膜。发现Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相能够较好地形成的基板温度范围是５００℃￣６００℃。并且相对于热氧化硅基板（ＳｉＯ２／Ｓｉ）,Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ相能够较好地在Ｔａ基板上形成。     

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.     

Fe3B／Nd2Fe14B双相纳米复合永磁材料研究

纳米复合永磁材料是颇具发展潜力的永磁合金 ,Ｆｅ3Ｂ/Ｎｄ2 Ｆｅ14 Ｂ双相纳米复合永磁材料是其中的主要合金之一。由于其具有优越的性能价格比而倍受关注 ,是替代铁氧体和ＡｌＮｉＣｏ的理想候选永磁材料。制备这类合金的方法一般采用熔体转轮超速激冷法、机械合金法、气体雾化法等 ,其中熔体转轮超速激冷工艺方法是最有效且最常用的方法。实验采用自行研制的生产型真空快淬炉及真空连续晶化炉对Ｆｅ3Ｂ/Ｎｄ2 Ｆｅ14 Ｂ双相纳米复合永磁材料的成分、显微结构及制备工艺进行了研究。确定了性能较好的三元合金成分 ;发现了“厚大片性能更好…     

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.     

Nd—Fe—B粘结磁体磁粉制备

本文所介绍的Nd-Fe-B粘结磁体磁粉的制备系采用铸态Nd-Fe-B合金高温氢气爆裂法。氢爆过程由氢化—加温—真空脱氢等步骤组成。加热温度为750～950℃。本方法制备的粘结磁体的内禀矫顽力H_(ci)≥800kA/m;各向同性的最大磁能积(BH)_(max)≥32kJ/m~3。     

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。     

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.     

各向异性Nd2Fe14B／α-Fe纳米晶复合磁体的制备和性能

采用声化学法、放电等离子烧结技术(SPS)和热变形工艺制备致密各向同性和各向异性Nd_2Fe_(14)B/αFe复合磁体,研究了软磁相包覆对磁体的结构和性能的影响.结果表明,软磁相α-Fe对各向同性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体的影响主要表现为增强两相间的交换耦合作用,从而提高剩磁.当α-Fe体积分数的数值适当(不超过2%)时,各向异性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe磁体形成较好的c轴晶体织构,具有较高的磁性能.α-Fe体积分数为1%的磁体性能最高:B_r=1.367 T,H_(ci)=712 kA/m,(BH)_m=327 kJ/m~3.     

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。     

Nd2Fe14 B/α-Fe纳米复合永磁材料的有效各向异性

Nd2Fe14B／α-Fe纳米复合永磁材料中存在软-软、软-硬、硬-硬3种不同磁性晶粒界面。不同晶粒间的交换耦合相互作用使其有效各向异性常数Keff减小。Keff可以用这3种不同有效各向异性的统计平均值表示。计算结果显示：如随晶粒尺寸D的减小和软磁性成分的增加而降低。当D减小到4nm时,Keff减小为通常各向异性常数值的1/3∽1/4。当软磁性相体积分数为50％时,Keff的值下降为硬磁性相对应值的1/2左右。有效各二向异性与矫顽力的变化规律基本相同。     

Nd—Fe—B基永磁体的生产和应用

永磁体是新技术基础要素的必需组成部分。在现代世界,永磁体的生产是一个大的工业部门。60年代出现了高强的Sm-Co磁体,以后又发生了新的质的突变——制造成功了以Nd-Fe-B系为基的新一代磁性材料,这类磁性材料的磁能积更高,而其初始成分的价格却比SmCo_5的低。     

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.     

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.     

化学法制备Nd-Fe-B颗粒退火产物的物相调控

为了制备具有优良性能的Nd-Fe-B颗粒,在等时变温退火和等温变时退火的基础上,深入研究了温度和时间对Nd-Fe-B氧化物物相组成和百分含量变化的影响,然后对物相进行调控。最终确定了合理的退火温度和退火时间,成功制备出了以Nd_2Fe_(14)B为主相的Nd-Fe-B纳米颗粒。通过XRD、Rietveld精修拟合、SEM、TEM、VSM检测分析,结果显示Nd-Fe-B氧化物主要由FeNdO_3,NdBO_3和α-Fe组成,最佳的退火温度为750℃,最佳的退火时间为5 h,最终获得的Nd-Fe-B氧化物分别为54.619%的FeNdO_3,19.901%的α-Fe,11.760%的NdBO_3。利用该氧化物成功制备出含有88.457%的Nd_2Fe_(14)B和11.543%的Fe_3B纳米粒子的Nd-Fe-B颗粒,该颗粒的矫顽力约206.96 kA/m。     

Nd8.5Dy0.5Fe84.5Co0.5B6合金的晶化工艺

本文采用熔体快淬法制备了纳米微晶Nd8.5Dy0.5Fe84.5Co0.5B6合金,对不同晶化工艺条件下的合金进行了显微组织分析、X射线衍射物相分析和磁性能分析,通过研究该合金的非晶晶化法制备纳米微晶的工艺参数,确定了该材料的最佳晶化工艺:750℃下保温0.5小时,获得平均晶粒尺寸为50nm左右,磁性能优良.     

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.     

掺杂Dy_2O_3Nd－Fe－B磁体的氧含量对磁性能的影响

用穆斯堡尔效应和磁性测量等方法，研究了掺杂Ｄｙ_２Ｏ_３Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体的氧含量对磁性能的影响以及氧含量与掺杂浓度和制粉球磨时间的关系，结果表明，掺杂Ｄｙ_２Ｏ_３可以有效地提高磁体的矫顽力，但其剩磁和最大磁能积会不同程度地降低，磁体中的氧含量由掺杂浓度和制备工艺所决定，并满足一定关系式。当掺杂浓度为１．０ｗｔ％时，磁性能在氧含量为１１０００ＰＰｍ附近发生突变。