SmCo_5非晶磁体的磁场热处理研究

采用非晶晶化法制备SmCo_5纳米晶永磁体,研究热处理过程中有无磁场以及磁场热处理过程中退火温度、保温时间对SmCo_5纳米晶永磁体结构和磁性能的影响。研究发现,通过500℃磁场热处理样品的磁性能明显优于不加磁场热处理样品的磁性能,矫顽力提高了46.24kA/m,剩磁提高了170.18×10~(3 )A/m。当磁场热温度为700℃时,磁体矫顽力达到1334.8kA/m,剩磁达到最大值607.45×10~(3 )A/m。此外,在相同热处理温度下,延长保温时间,也能够提高SmCo_5磁体的结晶度,进而改善磁体的磁性能。     

热处理对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复相磁体性能的影响

为改善纳米复合永磁合金的磁性能,用熔体快淬和晶化热处理的方法制备了纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体,研究了热处理工艺对Nd8Fe77B6Co8Nb1纳米晶复合磁体磁性能的影响.结果表明,热处理温度和时间明显影响纳米晶的形成及其磁性能.该纳米复合磁体在700℃×7min进行热处理时,可获得较好的磁性能,其矫顽力Hci＝692kA/m,剩余磁感应强度Br＝0.50T,最大磁能积(BH)max=51kJ/m3.     

动态晶化对纳米晶交换耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁性能和显微组织的影响

为改善纳米晶交换耦合Nd2Fe14B/α-Fe永磁合金微结构以提高磁性能，用熔体快淬和动态晶化热处理的方法制备了纳米晶交换耦合Nd2Fe14B/α-Fe永磁体，采用XRD和TEM等方法系统研究了动态晶化热处理对Nd10.5（FeCoZr）83.4B6.1永磁体磁性能和显微组织的影响。结果表明：与传统晶化相比，动态晶化可以在相同的晶化温度下缩短晶化时间，同时能细化晶粒，增强晶粒间磁交换耦合作用，提高磁性能。Nd10.5（FeCoZr）83．4B6.1合金快淬薄带经700℃，10min动态晶化热处理后，制得的粘结磁体获得最佳磁性能，剩磁Br=0．685T，内禀矫顽力Hcj=732kA／m，磁感矫顽力Hcb=429kA／m，最大磁能积（BH）m=75kJ／m^3。     

Nb和Zr对（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe磁体晶化行为和磁性能的影响

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了纳米双相（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe型磁体，研究了Nb和Zr的添加对磁体磁性能、微观结构和晶化行为的影响。结果表明：添加Nb和Zr可提高α—Fe相的晶化温度，抑制α—Fe的析出和长大，避免亚稳相的形成，从而提高硬磁相的体积百分比。Nb和Zr复合添加能细化晶粒，增强硬磁相和软磁相问的交换耦合作用，显著提高纳米晶双相永磁合金的磁性能。合金（Nd，Pr）2Fe14B／α-Fe经过最佳热处理后，磁性能达到Br=1．10T，iHc=534．2kA／m，（BH）max=143．6kJ／m^3。     

Co和Zr元素对纳米晶复合NdFeB永磁合金晶化行为和磁性能的影响

利用熔体快淬法和晶化退火处理工艺制备纳米晶复合NdFeB永磁合金,研究添加Co和Zr元素对合金晶化行为、微结构和磁性能的影响.结果表明,添加Co元素降低了晶化相的析出温度,提高了合金的剩磁;进一步增加Zr元素后,合金的晶化行为由两步晶化变为软硬磁相同步析出,合金的矫顽力明显提高,晶粒得到细化,软、硬磁相之间的交换耦合作用显著增强,从而使合金Nd9.5Fe76Co5Zr3B6.5表现出优异的综合磁性能,即Jr=0.93 T,iHc=687 kA/m,(BH)max=129 kJ/m3.     

高矫顽力低稀土含量快淬Pr10．5（FeCoZr）83．5B6粘结磁体制备

采用部分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低稀土含量Pr0.5(FeCoZr)83.5B6粘结磁体磁性能的影响。通过实验对比发现，以26m／s速度快淬出的条屑由微晶和非晶组织组成，在700℃经10min的晶化处理，可获得最佳磁性能，用3．25％(质量分数)环氧树脂粘结的磁体磁性能为：Br=0．673T，Hci=610kA／m，Hcb=379kA／m，(BH)rn=71kJ/m^3，具有较高的内禀矫顽力和综合磁性能。     

Nd含量对纳米晶Nd_xFe_(94-x)B_6合金磁性能的影响

用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)、高分辨扫描电镜(HRSEM)和振动样品磁强计(VSM)等研究了Nd含量对快淬纳米晶NdxFe94-xB6(x=11.0-16.8)合金的组织结构、磁性能、交换耦合作用和矫顽力的影响.结果表明,22 m/s(甩带速度)快淬带在最佳退火条件下,合金带的内禀矫顽力Hci由x=11.0的601.. kA/m单调升高到x=16.8的1277.3 kA/m;相反,剩余磁极化强度Jr由x=11.0的1.047 T单调下降到x=16.8的0.721 T,最大磁能积(BH)max随Nd含量增加先升高后下降Nd11.8Fe82.2B6金带的综合性能最好:Jr=0.992 T,Hci=727.9 kA/m,(BH)max=137.2 kJ/m3.Nd2Fe14B晶粒之间的交换耦合作用随Nd含量增加而降低,但x=16.8的合金带仍具有较强的交换耦合作用.矫顽力主要由钉扎场决定.最佳退火后,合金薄带的晶粒尺寸随Nd含量增加无明显变化.针对不同Nd含量的合金,建立了一个组织模型,利用该模型很好地解释了Nd含量对磁性能及交换耦合作用的影响机制.     

超磁致伸缩TbFe/FeAI多层膜的研究

采用直流磁控溅射法制备了TbFe/feAl超磁致伸缩多层膜,研究了FeAl薄膜的复合对TbFe薄膜磁性能以及热处理温度对TbFe/FeAl磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数的影响.结果表明.ThFe层与FeAl层之间的交换耦合作用以及热处理能明显提高薄膜的软磁性能和磁致伸缩性能;与TnFe单层膜相比,TbFe/FeAl多层膜水平方向的矫顽力从59.2kA·m-1降低到29.6kA·m-1;经最佳退火处理(350℃×60min),获得了较低的饱和磁场强度和矫顽力,分别为H =96kA·m-1和,H =16kA·m-1;外加磁场400kA·m-1时,ThFe/FeAl磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数可达574×10-6.     

添加Zr元素对纳米复相Nd10．5Fe78．4-xCo5ZrxB6．1粘结永磁体结构和磁性能的影响

采用快淬、热处理及模压成形工艺，制备了成分为Nd10．5Fe78．4-xCo5ZrxB6．1（x=0，1．0，1．5，2．0，2．5）的5种粘结永磁体。采用XRD,DTA，TEM等方法对合金的组织结构和晶化行为进行了研究。结果表明：Zr含量的增加可提高材料的非晶形成能力；当Zr添加到一定量时，形成高熔点的Fe2Zr相，产生细化晶粒的作用；添加Zr元素显著地提高了合金的矫顽力，改善了退磁曲线矩形度，从而提高了最大磁能积。Nd10．5Fe78．4-xCo5ZrxB6．1永磁体在x=2时获得最佳磁性能，Br=0．659T，Hcj=628kA／m，Hcb=419kA／m，（BH）m=73kJ／m^3。     

放电等离子烧结制备高性能NdFeB永磁材料

采用放电等离子烧结技术制备高性能新型NdFeB永磁材料,研究烧结工艺和热处理工艺对磁体组织性能的影响。采用扫描电子显微镜观察磁体的微观组织,利用B-H回线仪检测磁体的磁性能。结果表明:较高的烧结温度有利于磁体的致密化,但过高的温度则阻碍液相在主相晶界的浸润,从而降低磁体的致密度。在优化工艺条件下制备出具有独特的微观组织且最佳性能为Br=1.351 T,Hci=674.4 kA/m,BHm=360.4 kJ/m3的新型SPS NdFeB磁体。     

纳米晶Nd10.1Fe76.2Co4.5Zr3B6.2 永磁材料制备工艺和磁性能的研究

采用熔体快淬及热处理工艺制备Nd10.1Fe76.2Co4.5Zr3B6.2永磁材料,研究了制备工艺参数和热处理工艺对材料结构和磁性能的影响.结果表明,粘结磁体的磁性能与熔体快淬和热处理工艺密切相关,快淬速度为20m/s的薄带经690℃×4min退火处理可得到最佳磁性能Br=0.714T、JHc=698kA/m、(BH)max=82.0kJ/m3.     

低频脉冲磁场处理Fe78Si9B13非晶合金的微观结构及其磁性

研究了低频脉冲磁场处理对非晶合金Fe78Si9B13微观结构及磁性的影响。用非接触红外测温仪对试样的温升进行测量，用穆斯堡尔谱仪、透射电镜等仪器对样品的组织结构、晶化行为进行分析，利用交变梯度磁强计AGM对样品的磁性进行测试。结果表明，低频脉冲磁场处理（脉冲频率f=10-40Hz，磁场强度H=（100～400）×79．6A／m，处理时间t=-180-1200s）可在温升△T≤7℃的情况下，促进非晶合金Fe78Si9B13发生单相晶化，晶化相为α-Fe（Si），晶粒尺寸为2～10nm，析出量为3％～7％。样品在经过f=40Hz，H=300×79．6A／m，t=300s处理后，获得较好磁性能：Bs=1．74T，H0=0．13×79．6A·m^-1。     

快淬速度及热处理对Nd26Pr3FebalCo4Ga0.42B0.92快淬薄带微观结构和磁性的影响

研究了快淬速度（v=15、20、25、30和35 m/s）和热处理对熔体快淬法制备的成分为Nd26Pr3FebalCo4Ga0.42B0.92的快淬薄带的微观结构和磁性能的影响。v<25m/s 时,薄带自由面具有明显的取向,c轴垂直于薄带表面;随着快淬速度的提升,取向度明显降低。提高快淬速度可以细化晶粒,提升至v>25 m/s以上时非晶含量明显提升,当v<25 m/s时初始磁化曲线表现为一步磁化过程,退磁曲线的方形度较好;当v>25 m/s时向两步磁化转变,退磁曲线出现明显塌腰;在v=25 m/s时取得最佳磁性能,分别为Br=0.91T,μ0Hcj=1.70 T,（BH）max=108.22 kJ/m3。对快淬薄带进行适当的晶化退火处理后,快淬带中的非晶含量显著减少,v≤25 m/s的快淬薄带的磁性能有所改善;v>25 m/s时退磁曲线塌腰消失,矫顽力大幅提升,方形度明显改善;在v=35 m/s制备的快淬薄带取得最高矫顽力,μ0Hcj = 2.10 T;v=30 m/s时取得最佳磁性能,分别为Br=0.91T,μ0Hcj=1.82 T,（BH）max=141.61 kJ/m3。快淬薄带形貌沿厚度方向变化,热处理前其贴辊面一侧以非晶及细晶为主,自由面晶粒较大;热处理后贴辊面一侧的非晶含量显著减少。     

快淬Nd11Fe72Co8V1.5B7.5合金的研究

快淬速度 18m·s-1的Nd11Fe72 Co8V1.5B7.5薄片经 6 5 0℃× 4min晶化处理后 ,晶粒尺寸约 10 0nm ,该快淬薄片经 6 0 0℃× 4min晶化处理后制成的粘结磁体的磁性能 :Br=0 .6 6T ,JHC =780kA·m-1,(BH) max=6 9kJ·m-3 。     

两种方法制备纳米晶复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体实验研究

将机械球磨后制备的Nd2Fe14B非晶粉末和α-Fe纳米晶粉末分别采用2种方法制备纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁体。第1种方法是直接将其冷压制坯、真空包套和热挤压制备永磁体。第2种方法是先将Nd2Fe14B晶化,然后冷压制坯、真空包套和热挤压制备永磁体。利用TEM、VSM等分析手段对比研究了2种方法制备永磁体的相对密度、微观组织以及磁性能。结果表明:在相同的工艺参数下,第1种方法制备永磁体不仅可以减少工序,而且其制备的永磁体综合性能均优于第2种方法,其制备永磁体的相对密度为98.24%;Nd2Fe14B和α-Fe的晶粒尺寸分别为60和80nm;磁性能达到:Br=0.98T,Hci=305.6kA/m,和(BH)m=89.8kJ/m3。     

Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9机械合金化纳米晶粉末的特种烧结及磁性能

研究了放电等离子烧结和高压烧结工艺条件对MA Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶粉末的烧结块体合金的组织结构与磁性能的影响.结果表明:球磨70 h后,获得了单相a-Fe纳米晶(约9.5 rm)过饱和固溶体粉末;DSC升温曲线中,出现4个不同强度的放热峰,依次发生了纳米晶过饱和固溶体的结构弛豫、非晶晶化以及过饱和固溶体相析出等过程,且相析出过程分两个阶段完成;在p=30 MPa,t=5 min放电等离子烧结(SPS)条件下,当温度达到1 050℃后,可获得相对密度为98.9%、主相为α-Fe的纳米晶(100nm)块体合金,其中,B3=1.34 T,Hc=7.34 kA/m,在p=5.5 GPa,t=5 min条件下,当Pw=1 150 W后,可获得相对密度约99.1%、单相α-Fe纳米晶(21.4 nm)块体合金,其中,Bs=1.14 T,Hc=8.22 kA/m.     

冷却辊材质及快淬气压对Nd2Fe14B／α-Fe纳米双相合金组织结构和磁性能的影响

就快淬过程中冷却辊材质及保护气体压力对Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相永磁合金组织结构和磁性能的影响进行了系统研究.结果表明,降低贴辊面的导热系数有利于提高合金组织的均匀性,用导热系数较低的钼辊取代导热系数较高的铜辊后,合金磁性能显著提高.降低快淬过程中保护气体的压力可以避免快淬条带贴辊面产生气泡,防止粗大晶粒的形成.改进工艺后制备的合金晶粒尺寸细小,分布均匀,硬磁相与软磁相之间的交换耦合作用增强,磁性能水平显著提高.在0.4×105Pa氩气保护下,使用钼辊快淬的Nd10.0Fe83.0Zr1.0B6.0合金,经过适当的晶化处理后最佳磁性能为Br=9.5×10-1T,iHc=10.68×79.6kA/m,(BH)max=17.58×7.96 kJ/m3.     

搅拌球磨制备纳米晶复相永磁粉末的微观组织和磁性能研究

采用搅拌球磨法制备了纳米复相Nd2Fe14B／a—Fe永磁合金。借助X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、透射电子显微镜（TEM）等分析方法研究了不同球磨时间及晶化处理温度对合金微观组织和磁性能的影响规律。结果表明：随球磨时间的延长，Nd2Fel4B相及a-Fe相的晶粒尺寸迅速减小，球磨5h后粉末由非晶相和晶粒尺寸约为10nm的a-Fe相组成，当晶化处理温度为650℃，保温时间为30min时，两相的晶粒尺寸比较细小，此时磁性能最好，达到Br=1．06T，Hci=347kA／m，（BH）m=142kJ／m^3。     

分步纵磁热处理对Fe3.85Co66.18Si14.5Ni0.97B14.5钴基非晶合金结构和性能的调控

为了制备低磁导率、高矩形比、低矫顽力的钴基非晶合金,对Fe_3.85Co_66.18Si_14.5Ni_0.97B_14.5非晶合金带材采用施加不同热处理工艺,且对其结构和性能进行测试分析的方式进行调控。结果表明,分步纵磁热处理之后的磁芯弛豫焓降低,致密度和有序度增加;在晶化温度之下进行退火的合金都保持非晶态;分步纵向磁场热处理可显著提升磁芯的磁学性能,且当普通热处理温度为480 ℃时,性能最佳,矫顽力0.17 A/m、矩形比96.81 %、1 kHz的有效磁导率为5675.05,且此时的磁畴呈规则的板条状,取向与外磁场呈12.8°的夹角。基于Bertitto模型对其进行损耗分离,发现满足公式P_v=11.05×f×B^0.9814_m+0.7495×f²×B²_m。     

HDDR法制备NdFeB永磁体的高矫顽力研究

采用X射线衍射分析、扫描电镜和BH测试仪分别研究HDDR法制备的NdFeB永磁体微结构、晶粒表面形貌及其磁性能。结果表明,HDDR法制备的磁粉再经1080 ℃高温真空烧结所获得的NdFeB永磁体,主要由四方相Nd2Fe14B（P42/mnm）和少量的富稀土相构成,扫描电镜相片显示主相平均晶粒尺寸约为12.3 μm;采用Horta法计算得到样品（006）晶面的极密度因子约为3.5,表明该样品具有较高的c轴取向;不同温度下退磁曲线研究表明,室温下合金有较好的磁性能：磁能积 (BH)max=264 kJ/m3,剩磁Br=1.17 T,矫顽力达到Hcj=2038 kA/m;随温度的升高,磁性能各参数都单调下降,特别是矫顽力降低最为显著,从295 K升温到448 K过程中其值下降了1496 kA/m;Hc(T)/Ms(T)与H(T)/Ms(T)(Kronmüller-Plot)关系曲线研究表明,该合金的矫顽力机制为畴成核反转机制,其中微磁参数αk和Neff分别为1.39和1.75,是决定该合金高矫顽力的关键因素。