熔體快淬制備Nd-,2-Fe-,14-B-α-Fe復(fù)合永磁材料及有效各向異性計算.pdf

1、做為一種新型永磁材料，納米復(fù)合永磁材料由軟磁相和硬磁相在納米尺度內(nèi)復(fù)合而成。根據(jù)交換耦合理論，這種復(fù)合材料可以同時具有軟磁性相的高剩余磁化強度和硬磁性相的高矯頑力，極有可能成為新一代永磁材料。但是，實驗上得到的納米復(fù)合材料磁性能和理論值計算結(jié)果有很大差距，其原因可能是材料的微結(jié)構(gòu)與理論模型相差較大。本文中第一部分中，成分取(Nd，Pr，Dy)2(Fe，Nb)14B/α-Fe，采用熔體快淬和退火處理方法研究了制備工藝對磁性能的影響，通過V

2、SM、XRD、SPM結(jié)果對合金的磁性能、相組成、微結(jié)構(gòu)進行分析。第二部分對納米復(fù)合永磁材料中交換耦合作用對磁體有效各向異性的影響進行了模型化計算。主要結(jié)論如下： 1.成分為Nd4.2Pr3.6Dy0.7Fe85.5Nb1B5的合金鑄錠，在不同快淬速度下制備成薄帶，薄帶的磁性能存在較大的差別。這是因為不同的快淬速度時薄帶的冷卻速度不同，從而導(dǎo)致不同的微結(jié)構(gòu)。SPM觀察顯示，隨著快淬速度的增加，晶粒尺寸變小，表明交換耦合作用增強。3

3、0m/s時：Hcj=538.33kA/m，Br=0.68T，Mr/Ms=0.73，(BH)max=53.44 kJ/m3。 適當(dāng)?shù)耐嘶鹛幚硎狗蔷嘟Y(jié)晶，晶粒細小均勻，內(nèi)部交換耦合作用增強，磁性能得到改善。35m/s制備的薄帶500℃退火2min磁性能最佳：Hcj=506.6kA/m，Br=0.87T，Mr/Ms=0.72，(BH)max=70.38 kJ/m3。 2.在納米復(fù)合永磁材料中，相鄰晶粒間的交換耦合作用使晶粒邊

4、界的各向異性發(fā)生變化，磁體的平均各向異性稱為“有效各向異性”。本文中對于晶粒表層耦合部分各向異性的變化情況，采用邊界條件不為0的函數(shù)。首先研究了交換耦合作用對復(fù)合磁體內(nèi)部單個軟、硬晶粒有效各向異性的影響。結(jié)果顯示：對于軟磁晶粒，隨晶粒尺寸的減小和與硬磁相耦合比例的增加，有效各向異性增加；對于硬磁晶粒，隨著晶粒尺寸的減小和與軟磁相耦合比例的增加，有效各向異性降低。這一變化規(guī)律更好的反映了納米復(fù)合材料中交換耦合的作用：提高軟磁相的有效各向異