元素添加、工艺优化对双相纳米晶复合永磁材料显微组织及磁性能的影响

从改善磁性能的角度出发,简要地介绍了近年来对双相纳米晶复合永磁材料的研究进展.从双相纳米晶复合永磁材料的制备工艺、元素添加、显微组织、磁性能等方面进行了归纳,表明:优良的显微结构是获得高性能双相纳米晶永磁材料的关键,通过元素添加或改善工艺可以优化组织,提高双相纳米晶复合永磁材料的磁性能.     

MnBi永磁合金研究进展

Mn Bi合金具有显著的铁磁性及磁光效应,可用作永磁和磁光存储材料。Mn Bi磁性合金具有高的室温单轴磁各向异性和反常的正的矫顽力温度系数,有希望成为高温应用(~200℃)磁性材料而引起了广泛关注。但由于其相转变的复杂性,制备高纯度、高磁性能的Mn Bi合金仍存在一定的难度。近年来许多研究者对Mn Bi磁性合金的热处理工艺、制备工艺以及复合磁体等方面进行了一系列的研究。截至目前,已经基本可以批量化生产高纯高性能Mn Bi磁粉,同时所制备Mn Bi单相合金的最大磁能积(BH)max已经达到了8.4 MGOe,所制备Mn Bi复合磁体的最大磁能积(BH)max也达到了最高的18 MGOe。这些研究极大地促进了Mn Bi磁体的发展,为Mn Bi永磁体的工业化生产应用奠定了基础。本文综述了近年来高性能Mn Bi永磁材料的研究进展。     

纳米磁性材料及器件的进展

概述了国内外纳料磁性材料及器件研究与开发的进展。具体介绍纳米磁性粒子、铁基纳米晶软磁合金、稀土永磁快淬磁粉、人工格、纳米磁性丝、射频用复合软磁材料的制备工艺、主要性能及其在磁记录、传感器、磁电子器件中的应用。     

Nd含量对Nd2Fe14B/α-Fe各向异性双相复合纳米晶磁体织构和磁性能的影响

采用放电等离子快速热压、热变形的方法制备了名义成分为NdxFe94-xB6(x=8,9,10,11)的各向异性Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶永磁。研究了Nd含量对各向异性Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶永磁织构和磁性能的影响。研究结果表明,随着Nd含量的提高,Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶永磁c轴晶体织构逐渐强化,饱和磁化强度逐渐降低,但是磁体的矫顽力逐渐提高并导致剩磁也随之提高。     

NdFeB/α-Fe纳米复合永磁材料矫顽力的微磁学模拟

假定弱磁晶间相和结构缺陷在纳米复合永磁材料的硬-硬、硬-软、软-软晶粒间均匀分布,且二者在不同晶粒间的性质和厚度均相同。研究了这类材料的矫顽力机理及其晶间相对材料矫顽力的影响。结果表明,软-软、软-硬、硬-软、硬-硬晶粒间均存在畴壁位移的钉扎场,而材料的矫顽力由硬-硬晶粒边界畴壁位移的钉扎场决定,且材料矫顽力随着晶相厚度d的增大而增大,而随着晶间相各向异性常数K1(0)的增大而减小。当K1(0)为0.8Kh(Kh为硬磁性相正常的磁晶各向异性常数),d在1~2nm范围内变动时,材料的矫顽力与实验结果符合得很好。     

纳米晶复合永磁材料的交换耦合相互作用与有效各向异性

本文以纳米晶复合永磁材料为例，研究了晶粒之间交换耦合相互作用对双相纳米晶复合永磁材料有效中向异性的影响，并计算了一定条件下的有效各向异性常数，结果表明，在晶粒交换耦合相互作用下，瓣有效各向异性随软磁性相成分的增加而降低，随软，硬磁性相平均晶粒尺寸比值的增加而增加。     

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.     

SrFe_(12)O_(19)/Co纳米复合双层膜的微磁学模拟

将纳米尺寸的硬磁材料和软磁材料组成纳米复合材料是提高永磁材料磁性能和降低生产成本的重要途径。采用微磁学模拟软件OOMMF研究了软磁相厚度对SrFe_(12)O_(19)/Co纳米复合双层膜体系磁性能的影响。结果显示,固定硬磁相厚度10 nm,随着软磁相厚度(Ls)的增加,最大磁能积先增大后减小,并在Ls=13 nm时取得峰值,达到234.55 kJ/m~3,远远超过目前单相高性能SrFe_(12)O_(19)的最大磁能积40 kJ/m~3。随着软磁相厚度的增加,体系由完全耦合的单相磁反转行为转变为软磁相部分优先成核的两相反转行为,并表现出显著的剩磁增强效应,矫顽力逐渐降低。     

纳米晶Sm-Co合金的矫顽力研究进展

纳米晶Sm-Co永磁合金具有独特的矫顽力特性.综述了高能球磨和快淬两种工艺制备的纳米晶Sm-Co永磁合金的矫顽力与工艺过程、添加元素和显微组织之间关系的研究以及对相关矫顽力机制进行的探讨.     

Fe-Pt纳米晶永磁合金薄膜研究现状

Fe_Pt纳米微晶永磁薄膜材料由于在高密度磁记录材料领域、微电机械和医用器械领域具有良好的应用前景而受到广泛关注。本文简述了Fe_Pt纳米微晶永磁薄膜的研究现状,介绍了该类永磁材料的结构特点和交换耦合作用机理,重点叙述了有关制备工艺和添加元素对改进其磁性能影响的研究。     

高矫顽Fe-Cr-Co永磁合金

Fe-Cr-Co系永磁合金是性能优异的可加工永磁材料,它的永磁性能与铸造AlNiCo合金相当,且具有良好的塑性,可以进行锻、轧、拔（丝,管材）和切削等机械加工,又有很好的抗腐蚀性能和较高的温度稳定性。因而受到人们的重视,并在某些领域得到了重要的应用。本文就该合金的结构、相转变、Spinodal分解、磁场处理以及高矫顽机理作了简要叙述。通过改变成分和热处理工艺的实验,得到了高矫顽力的Fe-Cr-Co合金,磁性为Br:9200-10500Gs,Hc:900-1100Oe,(BH)max:4.0-4.5MGOe。     

纳米双相交换耦合磁体的研究进展

纳米软硬磁双相交换耦合磁体结合了软磁材料高饱和磁化强度和硬磁材料高矫顽力的优势,磁能积得到明显提高,有望成为大规模应用的新一代永磁材料。介绍了纳米双相耦合磁体的几种假设模型及理论,几种实验室制备方法(包括自下而上法、溅射法、表面活性剂辅助球磨法、高温高压成型、等离子烧结等)及目前取得的成果,以及验证软硬磁双相交换耦合作用的常用表征手段(包括退磁曲线及不可逆磁化率的分析、能谱仪、电子能量损失谱、三维原子探针等),并对交换耦合磁体的研究与应用进行了展望。     

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。     

高性能永磁材料磁性测量若干问题探讨

随着高性能永磁材料(如粘结磁体及纳米晶交换耦合磁体等新材料)的出现,用传统的基于对低矫顽力材料研究而发展起来的永磁测量方法来测量这些材料时出现了许多新的问题,如取样、均匀磁化、饱和磁化及磁场的测量方式等。这些问题的研究和再认识,对新材料的研究和发展具有重要意义。本文就一些问题进行了定性分析,并提出了解决这些问题的方法和途径。     

二次复合添加对锶铁氧体磁性的影响

以永磁锶铁氧体预烧料(Sr Fe12O19)为原料,添加SiO_2、CaCO_3、H_3BO_3、Al_2O_3、Cr_2O_3以及葡萄糖酸钙,利用陶瓷法在烧结温度为1210℃、保温时间为2 h的条件下制备锶铁氧体。利用X射线衍射、扫描电镜、激光粒度分析仪以及磁性能测量仪表征和测量物相组成与结构、微观形貌、粒度以及磁性能等。结果表明,二次复合添加后样品的矫顽力较未进行二次复合添加的样品有很大提高,性能可达到Br=412.7 mT,Hcj=336.7k A/m,(BH)max=32.15 kJ/m~3。最后探究了料水比对磁性能的影响。     

高矫顽力CoFe2O4薄膜的研究进展及矫顽力机理分析

矫顽力是钴铁氧体薄膜作为高密度磁记录以及磁光记录介质的重要指标.本文综述了激光脉冲沉积法和磁控溅射法制备的高矫顽力(大于400kA/m)钴铁氧体薄膜材料的国内外研究进展,并对其高矫顽力的产生机理进行了分析.     

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).