富钕相对烧结NdFeB磁体耐腐蚀性的影响

研究了Nd2Fe14B单晶、传统烧结NdFeB磁体和放电等离子烧结（简称SPS）NdFeB磁体在电解液溶液中的电化学特性。采用扫描电子显微镜和电子能谱分析了磁体的微观组织成分。结果表明在3．5％NaCI溶液的极化曲线中，Nd2Fe14B单晶具有最高的电化学腐蚀电位，放电等离子烧结NdFeB磁体的腐蚀电位高于传统烧结NdFeB磁体。与传统烧结NdFeB磁体相比，放电等离子烧结NdFeB磁体富Nd相具有独特的分布形态，主相Nd2Fe14B晶粒细小、均匀，富钕相在主相晶粒边界上分布较少，主要集中在三角晶界处。这种组织结构有效地抑制了磁体沿富钕相发生晶间腐蚀的过程，磁体因此具有良好的耐腐蚀性能。此外，从不同稀土含量的烧结NdFeB磁体的高压加速实验中可以看出磁体的腐蚀速度随稀土含量的增加而增大。以上结果表明富Nd相的化学特性及其分布状态和含量是决定合金耐蚀性能的关键，它在合金中以网络状分布在主相晶粒边界上，并决定了烧结NdFeB易于发生选择性晶间腐蚀，从而导致耐蚀性差。     

Nd9Fe85.5-xCoxB5.5 (x=0,1,3,5)合金快淬薄带及其热变形磁体的微观组织与矫顽力

以Nd9Fe85.5-xCoxB5.5(x=0,1,3,5)合金快淬薄带(钼辊表面速度V=35 m/s)为原料采用热压/热变形工艺制备了各向同性磁体。微观组织研究表明,含Co合金快淬薄带由大量非晶和少量α-(Fe, Co)和Nd2(Fe, Co)14B相组成,含Co量达到5at%的合金薄带中出现了亚稳相Nd3-(Fe,Co)62B14,它在随后的热压/热变形过程中分解为α-(Fe,Co)和Nd2(Fe,Co)14B;添加Co元素显著减小了热变形磁体的晶粒尺寸,软磁性相与硬磁性相的平均晶粒尺寸分别从无Co合金磁体的61,168 nm减小为含1at%Co合金磁体的24,50 nm。磁性能研究表明,与晶粒尺寸变化相对应,无Co合金以晶间静磁耦合作用为主,含Co合金以晶间交换耦合作用为主,并且随着Co含量的升高,交换耦合作用有所减弱,导致热变形磁体的矫顽力从无Co磁体的151 kA/m单调增大为含5at%Co磁体的218 kA/m。     

添加Dy2O3对烧结NdFeB磁体微观结构的影响

研究了NdFeB粉末中添加1wt％Dy2O3粉末对烧结NdFeB磁体微观结构的影响，研究发现，在烧结过程中，Dy2O3中的Dy与Nd2Fe14B中的Nd发生了置换反应，Dy进入Nd2Fe14B相，形成了（Nd，Dy）2Fe14B相，提高了磁体的矫顽力。     

烧结NdFeB磁体的显微组织与磁性能

纯三元NdFeB磁体的显微组织主要由Nd_2Fe_(14)B硬磁ψ相,富硼Nd_(1+ε)Fe_4B_4η相,富Nd相及少量杂相组成。其中占磁体体积百分比85%～90%的ψ相是非内禀磁特性的主要贡献者;占磁体体积5%的η相对iHc无益,但少许η相仍有利于ψ相形成,富Nd相对ψ相具包裹作用,有助于提高矫顽力;杂相使反磁化畴易于形成,应尽量少。同时,讨论了各显微组织的形成及作用机理。     

磁性材料的现状与展望

1 永久磁体 永久磁体使用在各个领域，其中NdFeB磁体是代表性的稀土类磁体，其最大磁能积高，所以可使装置小型化，高性能化，是目前产量最多的稀土类永久磁体。而铁磁体具有好的性价比，其产量比稀土类磁体还高。相比之下，阿尔尼科等合金类磁体已失去优势，研究也已停滞。目前值得注意的是NdFeB烧结磁体性能的显著提高，氢化-歧化-脱氢-合成法(HDDR)、纳米组成磁体等粘结磁体的飞速发展，用镧、锌及钴置换的高性能铁磁体等。 NdFeB系烧结磁体 NdFeB系烧结磁体具有富钕相的组成，析出的富钕相可促进烧结，除去主相(Nd2Fe14B)表面…     

烧结NdFeB磁体相的继承性研究

设计成分为Nd32.5B1.04Febal(质量分数,%),经过熔炼,制粉,成型,烧结后制备了烧结NdFeB磁体,对样品的铸锭,烧结态样品以及高温回火态样品,低温回火态样品的微观组织采用SEM进行了仔细地分析。结果显示,烧结NdFeB磁体的相具有"继承性",在熔炼中产生的α-Fe相会被烧结回火后的磁体继承下去,而烧结中形成的Nd2Fe14B相和B-rich相在回火后数量和形态基本上变化不大,Nd-rich相虽然数量变化也不大,但是在高温回火中熔化流动,均匀分布在主相Nd2Fe14B周围,把主相Nd2Fe14B一个个分隔开来,在低温回火中,这种流动会延续,相的形态会得到巩固,使得磁体最终获得良好的综合磁性能。     

铸锭方式对Nd-Fe-B合金铸锭显微结构的影响

研究了NdFeB合金不同的铸锭方式所获得的显微组织结构特征。研究发现，传统工艺获得的炮弹式铸锭晶粒粗大，富钕相分布相对集中，还有α-Fe偏析；改进铸模和冷却方式获得的平板铸锭晶粒较小，柱状晶明显，富Nd相较薄，但某些小区域仍有团絮状的富Nd相。与传统工艺铸锭相比，组织得到明显的优化；快淬工艺得到的NdFeB合金铸片Nd2Fe14B柱状晶组织明显，细小，富Nd相极薄且均匀地分布在Nd2Fe14B的周围，是制备高磁性能尤其是(BH)m≥50MGOeNdFeB的理想显微组织。     

择优取向对热压/热变形纳米NdFeB磁体腐蚀行为的影响

利用电化学测试技术和材料分析方法研究了择优取向对热压/热变形纳米NdFeB磁体腐蚀行为的影响。结果表明:不同取向的热压/热变形纳米NdFeB磁体的腐蚀行为相似,但与取向轴平行截面相比,与取向轴垂直截面具有更大的局部腐蚀倾向性以及更快的溶解速率;不同取向的热压/热变形纳米NdFeB磁体均发生Nd的优先腐蚀,且与取向轴垂直截面腐蚀产物膜中O的原子分数略大;富Nd相面积分数以及晶界数的差异是导致不同取向的热压/热变形纳米NdFeB磁体腐蚀行为差异的主要原因。     

添加Dy烧结NdFeB磁体的研究进展

介绍了添加Dy烧结NdFeB磁体的制备方法,包括单相合金粉末烧结法、双相合金粉末烧结法和晶界扩散法,并总结了Dy元素对烧结NdFeB磁体显微结构和磁性能的影响。添加Dy能细化磁体晶粒,并且在Nd2Fe14B晶粒周围形成富稀土层,从而显著提高磁体的矫顽力性能。     

双合金工艺制备钕铁硼永磁体的性能和显微组织的研究

用双合金工艺在Nd13.05Dy0.23Fe80.12B6.5铸片主合金中添加质量分数为3%~20%的富稀土铸锭辅合金Nd38.2Gd11.8Fe44.88Al4.12B,研究稀土元素Gd部分取代Nd时对钕铁硼永磁体的磁性能和显微组织的变化规律。结果表明,Gd的加入不仅可改善钕铁硼磁体性能,也可节约Nd和Dy的用量。从显微结构可看出,组织中细小的颗粒状富稀土相增多,元素Gd主要富集于晶界处,形成了更多的对矫顽力有贡献的富稀土相。     

爆炸压结Nd-Fe-B永磁体微观结构

利用透射电镜、X射线衍射仪、X射线能谱仪，对爆炸压结Nd-Fe-B永磁合金进行微观组织结构的观察和分析。结果表明：爆炸压结Nd-Fe-B的组织主要由基体Nd2Fe14B相、富O相和富Nd相组成；基体相是硬磁相，四方晶体结构，其晶格常数为a=0．88nm和c=1．22nm；富O相形貌呈三角状或层状，分布在3个晶粒交隅处和两个晶粒交界处，其晶体结构均为面心立方（fcc），点阵常数a=0.559nm；富Nd相呈不同块状形貌，镶嵌存基体内或晶界上，其晶体结构为密排六方（hcp），晶格常数a=0．395nm和c=0.628nm：在富O相中O，Nd和Fe的含量（原子分数，下同）分别为45％～60％，20％～40％和10％～12％，块状富Nd相中则为80％～85％Nd和10％～l5％O，同时还发现晶界相中分布着少量的位错。     

Effect of Al and Al/Mo addition on microstructure and magnetic properties of sintered Nd22Fe71B7 magnets

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｍｉ ｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｉｎｔｅｒｅｄＮｄ Ｆｅ Ｂｍａｇｎｅｔｓｐｌａｙｓａｋｅｙｒｏｌｅｉｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｈｅｉｒｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ[1,2 ].Ｅａｒｌｉｅｒｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｃｏｍ ｐｏｓｅｄｏｆａＮｄ ｒｉｃｈｐｈａｓｅａｎｄａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆＢ ｒｉｃｈｐｈａｓｅ[3].Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｓｈｏｗｎ…     

Microstructure of explosively compacted Nd-Fe-B magnet by TEM

The microstructure of an explosively compacted Nd-Fe-B permanent magnet(Nd-Fe-B) was investigated by means of TEM and XRD. It is shown that there are three kinds of phases: Nd2 Fe14 B matrix phase, O-rich phases and Nd-rich phase with different structures and compositions in the magnet. The hard magnetic phase Nd2Fe14 B is tetragonal, which lattice parameters are determined to be a=0.88 nm and c=1.22 nm. The O-rich phase locates at the grain boundaries and the triple junctions has fcc structure whose lattice parameter is a=0. 559 nm. A dislocation is observed in this phase. It is also found that a large number of the block-shaped Nd-rich phases with hcp structure are embedded in the Nd2 Fe14 B matrix or at grain boundary. Their lattice parameters are determined to be a= 0. 395 nm and c=0. 628 nm.     

High-coercivity ultrafine-grained anisotropic Nd–Fe–B magnets processed by hot deformation and the Nd–Cu grain boundary diffusion process

The grain boundary diffusion process using an Nd₇₀Cu₃₀ eutectic alloy has been applied to hot-deformed anisotropic Nd–Fe–B magnets, resulting in a substantial enhancement of coercivity, from 1.5 T to 2.3 T, at the expense of remanence. Scanning electron microscopy showed that the areal fraction of an Nd-rich intergranular phase increased from 10% to 37%. The intergranular phase of the hot-deformed magnet initially contained ～55 at.% ferromagnetic element, while it diminished to an undetectable level after the process. Microscale eutectic solidification of Nd/NdCu as well as a fine lamellae structure of Nd₇₀(Co,Cu)₃₀/Nd were observed in the intergranular phase. Micromagnetic simulations indicated that the reduction of the magnetization in the intergranular phases leads to the enhancement of coercivity in agreement with the experimental observation.     

机械力驱动下Nd16Fe76B8合金氢化-歧化反应机理研究

对机械力驱动下Nd16Fe76B8合金的氢化-歧化反应机理进行了研究。通过测量球磨过程中合金的吸氢量变化,揭示了其氢化-歧化反应动力学特征。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等方法,研究了球磨过程中合金的组织演变。结果表明:在球磨的最初阶段,合金只发生氢化反应,生成NdH2.7与Nd2Fe14BHy相,此后随着球磨时间的延长,氢化态合金粉末在机械球磨的作用下被激活至高能状态,并逐渐发生歧化,最终得到晶粒尺寸约10nm的NdH2.7、Fe2B、α-Fe的纳米歧化组织。     

添加Nb对Nd—Fe—B磁体温度稳定性的影响

对Nd15.15Fe78.11-xNbxB6.74(x=0,0.21,0.42,0.72,1.08,1.44)永磁体的温度特性和显微组织及两者之间的关系进行了研究，结果表明：Nb可以显著降低磁体的磙这不可逆损失，但对磁体磁通可逆部分几乎没有影响，Nb对Nd-Fe-B磁体中的作用是使晶粒均匀化，规则化，导致晶粒表面层厚度r0大幅度变薄，晶粒表面的最小形核场H11和Bloch壁的挣脱钉扎场HN增大，因而使磁体的不可逆损失降低，温度稳定性和使用温度提高。     

Electrochemical corrosion kinetics of spark plasma sintered Nd–Fe–B permanent magnets in NaCl electrolyte

Abstract

Static state immersion experiments, polarisation curve and electrochemical impedance spectroscopy tests have been applied to investigate the corrosion kinetics for both spark plasma sintered (SPS) and conventional sintered Nd–Fe–B magnets in NaCl electrolyte. Effect of microstructure modification on their chemical stability of the magnets was discussed. The electrochemical reactions of both magnets are controlled by the step of active substances adsorption process at the open circuit potential and the anodic potential, which turn to diffusion process at the cathodal potential. Although both magnets are susceptible to corrosion in saline electrolytes, SPS magnets are more corrosion resistant than conventional sintered magnets due to their special microstructure that is different from those of conventional sintered magnets. In SPS magnets, the grain size of the Nd₂Fe₁₄B main phase is fine and uniform, only a few Nd rich phase form along the grain boundaries of Nd₂Fe₁₄B phase, while most of them agglomerate into triple junctions as small particles. Such microstructure effectively restrains the aggressive intergranular corrosion along Nd rich phases. As a result, the SPS magnet possesses excellent corrosion resistance in NaCl electrolyte.     

镝的分布对烧结和时效含镝钕铁硼永磁合金性能的影响

本文研究了烧结和时效含镝钕铁硼磁体。通过对不同状态磁体的磁滞曲线,场发射电镜以及能谱分析对磁体的磁性能,微结构以及成份进行了分析。结果表明,除了主晶相外,镝元素主要分布在富钕相,钕镝氧化物和位于晶界的富镝颗粒中。优化时效过程促进了镝在磁体中合理的扩散以及分布,镝在烧结磁体,高温时效磁体以及优化时效磁体中富钕相,钕镝氧化物以及含镝颗粒中的含量减少,证明了优化时效后,镝元素在磁体中的合理分布,导致了含镝钕铁硼永磁合金矫顽力的提高。