快淬速度对纳米晶复合Nd_(8.5)Dy_1Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)永磁材料磁性能和微观结构的影响

采用熔体快淬和随后的退火处理制备了Nd_(8.5)Dy_1Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)纳米晶复合永磁合金,研究了快淬速度对合金磁性能和微观结构的影响。随着快淬速度的增加,合金的磁性能呈现先升高再下降的趋势,当快淬速度为15 m/s时,合金有最佳的磁性能,B_r=0.70 T,H_(cj)=706.05 kA/m,(BH)_(max)=74.54 kJ/m~3。透射电镜的分析结果表明:合金的晶粒分布均匀,晶粒尺寸约为20 nm。三维原子探针的结果显示Zr元素在硬磁相Nd_2Fe_(14)B的晶界处富集,起到了抑制晶粒长大、细化晶粒的作用,从而提高了材料的磁性能。     

纳米晶复合Nd10Fe80-xNbxB10(x=0~6)永磁合金的磁性能

采用熔体快淬法制备成分为Nd10Fe80-xNbxB10(x=0～6)的非晶条带,退火处理后得到纳米晶复合永磁合金。利用振动样品磁强计(VSM)分析该合金系的磁性能和软、硬磁性相间的交换耦合作用。结果表明,适量的Nb元素的添加可以使软、硬磁性相的晶粒细化,从而有效地增强合金中软、硬磁性相间的交换耦合作用,进而提高合金的综合磁性能。当Nb含量为4at%时,制得的合金条带具有最佳的综合磁性能:Hcj=936.02kA/m,Br=0.91T,(BH)max=125.86kJ/m3。     

纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe磁体的微结构和交换耦合作用

用熔体快淬法制备了高性能纳米双相耦合Nd2 Fe14 B/α Fe磁体 ,研究了快淬速率对其微结构和交换耦合作用的影响。实验结果表明 ,控制快淬速率在 12m/s时 ,可直接得到显微组织均匀 ,α Fe相粒子细小且均匀分布的纳米双相耦合Nd2 Fe14 B/α Fe磁体。低温退火消除由快速凝固带来的成分不均匀性后 ,强烈的铁磁交换耦合作用导致其最高磁性能为 :iHc=432 .2kA/m ,Jr=1.0 8T ,(BH) max=115kJ/m3 。快淬速率提高 ,非晶相体积分数增加 ,在高温晶化热处理时软硬磁相析出不均匀 ,个别α Fe相粒子奇异长大 ,尺寸达到 10 0nm左右 ,这不利于软硬磁相间的交换耦合作用 ,有损磁性能。     

熔体温度对快淬法制备纳米晶复合Nd_(8.5)Fe_(77)Co_5Zr_3B_(6.5)合金微观结构和磁性能的影响

将Nd_(8.5)Fe_(77)Co_5Zr_3B_(6.5)(at%)合金熔化至不同温度后,以18 m/s的甩带速度快淬,对淬态条带进行了退火处理,分析了其微观结构和磁性能的变化。结果表明,熔体温度对淬态及其退火态合金的微观结构和磁性能可以产生重要影响,熔体温度为1210℃时制备的快淬条带由Nd_2Fe_(14)B相和部分非晶相组成,具有一定的硬磁性;随着快淬时熔体温度的升高,淬态条带中非晶相的质量分数逐渐增加,其磁性逐渐转变为软磁性。几种合金经退火处理后均由大量Nd_2Fe_(14)B相与少量软磁相组成,熔体温度较低的合金退火后其晶粒尺寸较小,磁性能较好。熔体温度为1210℃时制备的合金退火后磁性能最佳,内禀矫顽力Hci为559.2 kA/m,剩余磁化强度Br为0.98 T,最大磁能积(BH)_(max)为127.8 kJ/m~3。     

Sm-Co系复合永磁体的制备

综述了具有磁交换耦合作用的新型Sm-Co复合永磁体的研究进展.说明了硬磁相与软磁相间的磁交换耦合作用机理,以及交换耦合作用对复合永磁材料磁性能的影响.通过列举典型的Sm-Co永磁体及其磁性能,讨论了合金成分、添加元素和制备工艺对磁性材料显微结构和磁性能的影响,并且重点介绍了快淬速度对磁性能的影响.     

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.     

单相纳米晶Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金的交换耦合作用与显微组织

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了含铌单相纳米晶Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金,研究添加Nb对单相Nd2Fe14B纳米晶合金的磁性能、交换耦合和微观结构的影响规律.结果表明:Nb的添加提高了合金的非晶热稳定性,使得合金最佳晶化温度升高;合金晶化退火后,Nb可使晶粒尺寸分布均匀,并得到单一Nd2Fe14B相;晶粒边界比较完整,存在共格、半共格或大角度晶界,但没有观察到晶界相.上述结构可有效提高合金的磁性能,增强交换耦合作用.通过对Nd12.3Fe79.2Nb2.5B6合金磁性能分析可知:650 ℃晶化退火10 min后的合金性能最佳,交换耦合作用最强.     

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。     

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.     

快淬速度对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料结构和磁性能的影响

利用熔体快淬法制备了(Nd0.9Dy0.1)9(Fe0.9Co0.1)85.5B5.5快淬薄带,研究了快淬速度对晶化过程、晶化后薄带的结构及磁性能的影响.研究发现,快淬速度不同,薄带的非晶程度不同,晶化过程存在很大差异;在快淬速度为12m/s时,快淬薄带中已存在一定的晶态相,晶化后的晶粒细小均匀,磁性能较高;而当快淬速度达到18m/s和25m/s时,合金晶化后的晶粒粗大且不均匀,磁性能较低.     

纳米晶复合Nd_(9.5)Fe_(79-x)Co_5Nb_xB_(6.5)(x=0,1,2,3)永磁合金的微结构和磁性能

利用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)等研究了Nb元素对纳米晶复合Nd_(9.5)Fe_(79-x)Co_5Nb_xB_(6.5)(x=0,1,2,3)永磁合金微结构和磁性能的影响。结果表明,随着Nb元素的增加,合金的剩磁J _r首先增加,在Nb含量为1 at%时达到最大值0.94 T,继续增加Nb元素后,合金的剩磁开始下降;矫顽力_i H_c则随着Nb元素的增加逐步增加,当Nb含量超过2 at%后,增加幅度变缓;合金的最大磁能积(BH)_(max)随着Nb元素的增加先增加后降低,纳米晶复合Nd_(9.5)Fe_(79-x)Co_5Nb_xB_(6.5)合金具有最优的综合磁性能,即J_r=0.91 T,_i H_c=663k A/m,(BH)_(max)=120 k J/m~3。Nb元素在合金的晶化过程中富集于晶间形成Nb Fe B相,有利于细化晶粒尺寸,从而提高合金的磁性能。     

Influence of zirconium addition on the microstructure and magnetic properties of nanocomposite Nd10.1Fe78.2-xCo5ZrxB6.7 permanent magnets

Nanocomposite Nd10.1Fe78.2-xCo5ZrxB6.7 （x= 0, 1.5, 2.5, 2.7, 3, 4） permanent magnets were prepared by melt-spun and annealing. The microstructure and magnetic properties of the permanent magnets were investigated. The resuits reveal that the addition of Zr element significantly reduces the grain size and improves the thermal stability of the amorphous phase. A fme nanocomposite microstructure with an average grain size of about 35 nm can be developed at a wheel speed of 16 m·s^-1 with the content of Zr up to 2.7 at.%. After optimal annealing （710℃ x 4 min）, the magnetic properties of the Ndl0.1Fe75.5Co5Zr2.TB6.7 bonded magnets were achieved as follows： Br= 0.72 T, jHc = 769 kA·m^-1, and （BH）max = 85.0 kJ·m^-3.     

Ti添加对快淬Pr基永磁合金磁性能与显微结构的影响

采用快淬法制备了Pr基(Nd,Pr)10.5Fe81.5-xTixCo2B6(x=0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0)系列粘结磁体,研究了添加Ti元素对快淬合金显微结构和磁性能的影响。Ti元素能有效细化合金的晶粒,添加3at%Ti的合金,晶粒细化到约70nm,且大小均匀;添加量超过3at%,晶粒进一步细化,但均匀性变差。含Ti3at%的(Nd,Pr)10.5Fe78.5Ti3Co2B6合金,粘结磁体磁性能达到最佳值,Br=0.655T,Hci=681kA/m,(BH)m=68kJ/m3。Ti元素低于3at%,合金晶粒粗大,磁性能较低;超过3at%后,富Ti的晶间相加厚,晶粒间的交换作用和剩磁增强效应减弱,且晶粒大小不均匀,合金的内禀矫顽力虽然增加,但剩磁Br和最大磁能积(BH)m降低。     

Crystallization behavior of melt—spun NdFeB permanent magnets

The crystallization behavior of melt-spun Nd8.5Fe78Co5Cu1Nb1B6.5 ribbons was investigated using dynamic differential scanning calorimetry(DSC)and X-ray diffractometry(XRD).It was found that the as-spun ribbons crystallize in two steps:at first the Nd3Fe62B14 α-Fe phases are formed and subsequently Nd3Fe62B4 transformed to Nd2Fe14B and α-Fe upon heating above 680℃.The effective activation energy of two crystallization peaks are 332.0kJ/mol and 470.5kJ/mol,respectively,As the wheel speed increases,the magnetic properties of the magnet change obviously,When the wheel speed is 18m/s,the best magnetic properties of the magnet was obtained after the sample was annealed at 690℃ for 8 min:Br=0.74T,iHc=421.7kA/m,(BH)max=64.5kJ/m^3.     

添加元素对稀土粘结磁体退磁曲线方形度的影响

采用快淬法制备镨基(Nd,Pr)10.5(Fe,Co)83.5-xMxB6(M=Zr,Nb,Ti)系列粘结磁体,研究添加Zr、Nb和Ti等元素对快淬合金显微结构和磁性能的影响.(Nd,Pr)10.5(Fe,Co)83.5B6合金中适量添加Zr、Nb和Ti元素能有效细化合金晶粒,获得细小、均匀的晶粒,平均晶粒尺寸为50～70 nm.添加Zr、Nb和Ti元素的粘结磁体,由于晶粒细化和非磁性相对磁畴畴壁钉扎的共同作用,Hk/Hcj值大幅度增加,退磁曲线方形度得到明显改善,磁性能也显著提高.在Zr、Nb和Ti3种元素中,Zr对细化晶粒和提高磁性能的效果最好.含1％Zr(原子分数)的(Nd,Pr)10.5(Fe,Co)82.5Zr1B6合金薄带晶粒细小、均匀,平均尺寸约为60 nm,其粘结磁体退磁曲线方形度最好,Hk/Hcj值达到了39.9％,剩磁Br为0.675 T,内禀矫顽力Hci为616 kA/m,最大磁能积(BH)m为77 kJ/m3.     

非晶晶化法制备纳米双相α-Fe/Nd_2Fe_（14）B磁性粉体的研究

本文在NMS-Ⅱ磁粉生产设备上,研究非晶晶化工艺因素（快淬速度、晶化温度和晶化时间）对Nd2（Fe,Co,Zr）14B磁粉磁性能和组织的影响。并通过振动样品磁强计（VSM）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等分析工艺因素对Nd2（Fe,Co,Zr）14B磁粉的磁性能及纳米晶形成的影响规律。经分析确定较好的工艺为：以17 m.s-1速度快淬获得非晶并粉碎,随后氩气保护下730℃晶化20 min;获得的磁性能为：Br=7.620 kGsj、Hc=8.321 kOe（、BH）max=10.019 MGOe。     

Nb对Fe-Co基合金非晶形成能力及磁性能的影响

利用铜模吸铸法制备(Fe0.5Co0.5)71-xNbxZr3Nd4B22(x=0~10)系块体合金,研究合金元素Nb的添加对该体系合金非晶形成能力(GFA)和磁性能的影响。结果表明,适当Nb的添加能有效提高合金的非晶形成能力。当Nb含量为5at%时,可获得具有完全非晶结构的块体非晶合金,该合金呈现典型的软磁性能,饱和磁化强度(Ms)为79 Am2/kg;合金的晶化温度(Tx)为957 K,晶化激活能E为538.30 kJ/mol。     

Dy元素对纳米复合(Nd,Pr)_(10.5-x)Dy_xFe_(83.5)B_6合金磁性能与显微结构的影响（英文）EI北大核心CSCD

采用快淬法制备了镨基(Nd,Pr)10.5-x Dyx Fe83.5B6(x=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)系列粘结磁体,研究了Dy元素添加对快淬合金显微组织结构、磁性能及快淬薄带热稳定性的影响。与Nd2Fe14B相比,硬磁相Dy2Fe14B具有较高的磁晶各向异性场HA和较低的饱和磁极化强度Js,因此,Dy元素添加能显著提高合金的内禀矫顽力Hcj,但会降低合金的剩磁Br。Dy元素替代Nd/Pr元素,增强了快淬薄带的热稳定性,提高了晶化退火温度。较高的晶化退火温度,使快淬薄带中已经形成的微晶更容易长大,形成一些粗大晶粒,降低了粘结磁体的磁性能。1.0%是较佳的Dy元素添加量,(Nd,Pr)9.5Dy1Fe83.5B6合金快淬粘结磁体的最大磁能积(BH)max为71.6 k J/m3,剩磁Br为0.638 T,内禀矫顽力Hcj为611 k A/m。