Ti掺杂Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相复合永磁体晶化动力学

纳米双相复合稀土永磁材料,利用硬磁相高磁晶各向异性和软磁相高饱和磁化强度的优点,通过铁磁交换耦合作用获得优异的磁性能.但是如何解决软硬磁双相纳米微结构不匹配的问题,控制软硬磁相同时达到理想的纳米尺度复合是关键.本文研究了掺杂合金元素Ti对熔体快淬法制备的Nd₂Fe₁₄B/α-Fe快淬薄带晶化过程的影响.结果表明,掺杂合金元素Ti能影响Nd₂Fe₁₄B/α-Fe交换耦合磁体整个晶化动力学过程,使α-Fe相的晶化激活能升高,抑制其从非晶相中析出.同时,降低1∶7亚稳相的晶化激活能,起到稳定亚稳相的作用.而且随着晶化温度的进一步提高, α-Fe和Nd₂Fe₁₄B两相由1∶7亚稳相分解产生,从而有效避免了α-Fe相的优先析出.显微组织观察表明,掺杂Ti的样品晶粒细小、分布均匀,平均晶粒尺寸在20 nm左右,没有特别大的α-Fe粒子出现.当Ti的掺杂量原子百分数为1.0%时,获得了最佳磁性能(BH)_max=12 MG·Oe(1 G=10     

纳米晶复合Pr2Fe14B/α-Fe快淬薄带的织构与磁性

采用快淬方法制备了纳米晶复合Pr₂Fe₁₄B/α-Fe永磁薄带，研究了不同淬火速率对薄带织构和磁性的影响.通过改善快淬工艺，使得薄带中Pr₂Fe₁₄B相的晶粒在薄带的自由面形成显著的织构，Pr₂Fe₁₄B相晶粒易轴沿垂直于带面方向取向.分析了快淬凝固过程中Pr₂Fe₁₄B相的晶粒取向过程和机理，以及晶粒的大小和薄带结构的均匀性对薄带磁性的影响.对自由面有显著取向的薄带，进行酸蚀和打磨减薄处理，去除贴辊面未取向的部分，剩余部分为具有Pr₂Fe₁₄B相晶粒取向的各向异性薄带，Pr₂Fe₁₄B相取向使薄带的剩磁得到增强，矫顽力也有所提高. 关键词： 快淬 2Fe₁₄B/α-Fe永磁薄带')" href="#">纳米晶复合Pr₂Fe₁₄B/α-Fe永磁薄带 织构 磁性能     

复相Nd4.5Fe76.3Ga0.3Co1.0B18合金的结构与磁性

利用快淬法制备了Nd_4.5Fe_76.3Ga_0.3Co_1.0B₁₈非晶合金,晶化处理后获得主相为Fe₃B与Nd₂Fe₁₄B的纳米晶永磁材料.采用X射线衍射、透射电子显微镜及磁测量手段分析研究了材料的微观结构与磁性能,并通过测量磁体的δM曲线,研究了晶粒间的交换耦合作用及其与微观结构、磁性能的关系. 关键词：     

快淬Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5薄带的反磁化行为和磁黏滞性

用电弧熔炼法制备了Nd_3.6Pr_5.4Fe₈₃Co₃B₅合金铸锭,然后利用熔旋快淬法在铜辊转速V=20m/s下制备了Nd_3.6Pr_5.4Fe₈₃Co₃B₅薄带.快淬带主要由软磁相α-Fe和Nd₂Fe₁₄B型的硬磁相组成.采用直流退磁剩磁曲线方法分析了样品在反磁化过程中的可逆与不可逆磁化部分,并研究了软磁相和硬磁相的反磁化行为,得到样品的不可逆磁化形核场H_no约为440kA/m.同时研究了样品的磁黏滞性,结果表明由于软磁相的存在使得热激活体积较大. 关键词：     

纳米晶复合Pr2 Fe14 B/α-Fe永磁材料磁性的研究

采用熔体快淬的方法制备Pr2Fe14B/α-Fe纳米晶复合永磁材料.使用振动样品磁强计(VSM)测量样品的室温磁性能.实验合金成分为(PrxFe94.3-xB5.7)0.99Zr1(其中x=8.2,8.6,9.0,9.4,9.8,10.2,10.6,11.0,11.4(原子分数,%)).系统地研究了辊速及合金成分对快淬带磁性能的影响,当Pr原子分数由8.2%-11.4%变化时,矫顽力Hci升高,但剩余磁极化强度Jr却降低了,这是导致最大磁能积(BH)max下降的原因.当x=8.2(%)时,尽管样品的Hci较低,但高的Jr使(BH)max的值达到很高,在辊速为25m/s时得到最佳磁性能为:Jr=1.37T,Hci=501.19kA/m,(BH)max=227.93kJ/m3.同时发现垂直带面方向的Jr和(BH)max远高于平行带面方向.     

取向Pr2Fe14B与Nd2Fe14B多晶磁化曲线的 计算

基于单离子晶场模型,提出了计算稀土-Fe(Co)金属间化合物取向多晶样品磁化曲线的方法.用此方法计算了取向Pr₂Fe₁₄B和Nd₂Fe₁₄ B多晶的高场磁化曲线,计算中使用了拟合化合物单晶磁化曲线得到的交换场与晶场参数.计 算曲线与实验曲线相符合. 关键词： 磁化曲线 晶场 2Fe₁₄B')" href="#">R₂Fe₁₄B     

Nd-Fe(Co,Nb)-B交换耦合磁体的磁性

用熔体快淬法结合热处理制备了高性能纳米复合永磁合金Nd₉Fe_85.5-xCo_xNb₁B_4.5(0≤x≤16).最佳磁性能对应的成分为Nd₉Fe_81.5Nb₁B_4.5,其永磁性能如下：最大磁能积(BH)_max＝156kJ/m³,剩磁J_r＝1.11T 关键词：     

R2Fe14B型永磁材料中第二磁晶各向异性常数对反磁化过程的影响

针对低温下各向同性Pr₂Fe₁₄B永磁材料的最小形核场问题，用数值 计算法和近似解 析解研究了第二磁晶各向异性常数K₂对最小形核场的影响.研究发现，尽管对于 Nd₂ Fe₁₄B永磁材料一级近似的解析解与数值计算结果很接近，但是对于低温下各向 同性P r₂Fe₁₄B永磁材料则至少要用二级近似下的解析解才能与数值计算 结果相接近.用有 关最小形核场的计算结果很好地解释了低温时各向同性Pr₂Fe₁₄B永 磁材料的矫顽力与最小形核场的关系. 关键词： 第二磁晶各向异性常数 形核场 矫顽力     

纳米复合永磁Pr9Fe74Co12B5Snx(x=0, 0.5)的磁化行为与磁黏滞性

用熔体快淬法制备了纳米复合永磁样品Pr₉Fe₇₄Co₁₂B₅ 与Pr₉Fe₇₄Co₁₂B₅Sn_0.5，分析了样品的起始磁化、反磁化过程，测得样品的总磁化率、可逆磁化率以及样品的磁黏滞性.结果表明，两样品在室温下均表现为单一硬磁相磁化行为，在低温下表现为双相行为，且由于添加Sn后使晶粒均匀化从而导致样品低温下的双相行为更加明显.添加Sn后引起样品中软磁相含量和软磁相晶粒尺寸的增加，使磁化反转中可逆磁化部分增多，且使反磁化形核场降低.磁黏滞性研究表明，热激活体积与软磁相晶粒的大小有关. 关键词： 纳米复合永磁 磁化反转 磁粘滞     

Ga替代对纳米晶Nd(Fe,Co)B黏结磁体磁性能的影响

探讨了微量的Ga替代Fe对Nd₂(Fe,Co)₁₄B/(Fe,Co)₃B+(少量)α-Fe永磁材料的晶体结构及磁性能的影响,并讨论了双相纳米晶磁体性能的变化机理以及所适用的理论模型.结果表明,Ga的添加不仅使晶粒尺寸显著变小,而且在Ga含量x<1at%的范围,随着x的增加,B_r和(BH)_max随退火时间的变化关系由形似马鞍的曲线转化为抛物曲线;矫顽力_jH_c先下降到一个最小值后再上升;当x=0.2时,综合磁性能较好 关键词： 双相纳米晶磁体 快淬 退火 交换耦合 磁性能     

Dy在Nd2Fe14B晶格中的占位及其对Fe原子磁矩影响的第一性原理计算

基于第一性原理投影缀加波和梯度矫正局域密度近似(PAW-GGA), 研究了Nd₂Fe₁₄B和Dy₂Fe₁₄B的基态晶格属性, 进而对Dy在Nd₂Fe₁₄B晶格中的掺杂进行了研究, 并采用GGA+U的方式进行了原子磁矩计算, 并与自旋轨道耦合 (SOI) 计算结果进行了对照. 置换计算表明, Dy原子倾向于置换Nd₂Fe₁₄B晶格中4f位的稀土原子. 磁矩计算表明, 在R₂Fe₁₄B (R: 稀土元素) 晶格中, 4f位的稀土元素与Fe原子作用更强, 对磁性能的影响更大. 稀土原子与Fe的作用与距离呈正相关. 关键词： 2Fe₁₄B')" href="#">Nd₂Fe₁₄B 晶格占位 形成能 原子磁矩     

NdFeB纳米复合永磁材料的交换耦合相互作用和有效各向异性

以Nd₂Fe₁₄B/αFe为例，采用立方体晶粒结构模型，研究了纳米复合永磁材料中不同磁性晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性.纳米复合永磁材料的有效各向异性Keff等于软、硬磁性相各向异性的统计平均值，每个晶粒的各向异性由晶粒表面交换耦合部分和晶粒内部未交换耦合部分的各向异性共同确定.计算结果表明，软、硬磁性相晶粒尺寸分布显著地影响有效各向异性Keff的值.当软、硬磁性晶粒尺寸D相同时，Keff随晶粒尺寸和硬磁性相体积分数的降低而减小, 当D<20nm 时，K 关键词： 纳米复合永磁材料 交换耦合相互作用 有效各向异性 晶粒尺寸     

纳米晶永磁Pr8Fe87B5反磁化机理研究

用熔体快淬法制备了Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁样品.测量了样品的起始磁化、反磁化过程、矫顽力和剩磁与外场的关系，以及样品的磁粘滞性.经分析认为材料的矫顽力主要由非均匀的钉扎机理决定，但由于交换硬化的软磁相的可逆转动使得这种反磁化机理不同于单相永磁材料的钉扎行为.磁粘滞性表明热激活主要源于硬磁相的不可逆磁化行为. 关键词： 纳米复合永磁 矫顽力 剩磁 磁粘滞     

Pr2Fe14(C,B)/α-(Fe,Co)型纳米晶复合磁体的结构与磁性

研究了Pr_xFe_82-x-yTi_yCo₁₀B₄C₄ (x=9—10.5;y=0, 2)纳米晶薄带的结构与磁性. 结果表明,所有薄带皆主要由2∶14∶1, 2∶17和α-(Fe, Co)三相组成. 对于y=0的合金,其内禀矫顽力随Pr含量x的增加而增加,剩磁随Pr含量x的增加而减小. 以Ti置换部分Fe (y=2),合金的磁性能得到显著提高,表现为:添加Ti后,合金的剩磁B_r基本不降低,x=10.5时合金的B_r值甚至有较明显的提高;同时添加Ti后,合金的内禀矫顽力及退磁曲线的方形度都明显改善. 当x=10.5,y=2时,合金薄带的磁性能达到最佳值为: B_r=9.6 kGs(1 Gs=10^-4 T),_iH_c =10.2 kOe(1 Oe=79.5775 A/m)和(BH)_max＝17.4 MGOe. 随着Pr含量的提高,合金中的硬磁相2 ∶14 ∶1的含量相对增加,内禀矫顽力提高;而Ti置换Fe抑制了软磁相α-(Fe, Co)在快淬和热处理过程中的优先长大,使合金中软磁相和硬磁相的晶粒尺寸及比例趋向最佳组合,交换耦合作用明显增强. 关键词： 纳米晶永磁材料 2Fe₁₄(C')" href="#">Pr₂Fe₁₄(C B) Ti添加 交换耦合     

Nd2Fe14B的价电子结构分析和磁性计算

应用固体与分子经验电子理论计算了Nd₂Fe₁₄B的价电子结构、磁矩和居里温度,计算结果与实验值相符.计算表明:该合金的磁性与3d磁电子数成正比.从Fe(c)晶位到Fe(k₂)晶位磁矩增加,其机理源于价电子、哑对电子和3d磁电子之间的转化,有78%的哑对电子和18%的3d共价电子转化成了磁电子.居里温度和磁矩与Fe原子配位数成正比,与加权等同键数I^σ成反比,Nd原子 关键词： 2Fe₁₄B')" href="#">Nd₂Fe₁₄B 价电子结构 居里温度     

Si对Nd2Fe14B四方相结构和磁性的影响

本文对Si加入Nd₂Fe₁₄B四方相后所形成的合金相的结构和磁性进行了研究。结果表明,Si加入Nd₂Fe₁₄B四方相后并不破坏它的结构(Si的含量可达B的两倍),而形成Nd₂(Fe,Si)₁₄B赝三元金属间化合物。随着Si含量的增加,晶格常数和饱和磁化强度随之减小,但居里温度则随之增加。Si的加入,并不改变Nd₂Fe₁₄B的室温各向 关键词：     

热处理对非晶态合金Nd4Fe96-xBx磁性的影响

本文研究了用单辊急冷方法制备的非晶态合金Nd₄Fe_96-xB_x的晶化,以及热处理对其硬磁性和相组成的影响,发现非晶态合金Nd₄Fe_96-xB_x的晶化温度比相同B含量的非晶态合金Fe_100-xB_x高120—190K,X射线衍射和热磁测量表明,15≤x≤25的样品晶化相是由Nd₂Fe₁₄B(T 关键词：     

Nd-Fe-B/FeCo多层纳米复合膜的结构和磁性

制备了Nd₂₈Fe₆₆B₆/Fe₅₀Co₅₀多层纳米复合磁性薄膜，对溅射态和650℃退火处理15 min试样的相成分分析和微结构的观察显示，溅射态薄膜呈非晶态，经650℃退火处理15 min后，薄膜主要相成分为硬磁性Nd₂Fe₁₄B相和软磁性相FeCo(110)相.Nd₂Fe₁₄B相呈柱状，其易磁化c轴垂直于膜面，尺寸约10 nm.在硬磁性相和软磁性相之间存在少量富Nd相和非晶态，富Nd相大小约7 nm.磁性测量和分析表明，1)该系列薄膜退火态具有垂直于膜面的磁晶各向异性.2)对于固定厚度(10 nm)层Nd-Fe-B和不同厚度(t_FeCo=1—100 nm)层FeCo多层纳米复合膜,剩磁随软磁相FeCo 厚度的增加快速增加，而矫顽力则减小.当t_FeCo=5 nm时，最大磁能积达到200 kJ/m³. 3)硬磁相Nd-Fe-B层和软磁相FeCo层之间交换耦合导致剩磁和磁能积增强. 关键词： Nd-Fe-B/FeCo多层纳米复合膜 交换耦合 磁各向异性     

R13Fe74Si13三元合金的结构与磁性

本文对R₁₃Fe₇₄Si₁₃(R=Ce,Pr,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Y)三元合金的结构和磁性进行了研究。结果表明,R₁₃Fe₇₄Si₁₃的主相为R₂(Fe_0.85Si_0.1517赝二元金属间化合物,而不出现类似于R₂Fe₁₄B的三元 关键词：     

不同快淬速度对Nd8Fe85Mo1B6磁性的影响

通过直接快淬制备了不同淬速的Nd₈Fe₈₅Mo₁B₆样品.由振动样品磁强计测量的结果发现,快淬速度对样品的磁性有很大的影响.对样品进行X射线衍射和热磁分析发现,随着淬速的增加样品中的TbCu₇相增多,同时软磁相的晶粒尺寸降低,认为样品的相组成和晶粒尺寸的变化是其磁性存在差异的原因. 关键词：