Nd-,2-Fe-,14-B-α-Fe納米復(fù)合永磁材料結(jié)構(gòu)和磁性能的研究.pdf

1、Nd2Fe14B/α-Fe納米復(fù)合永磁材料是由納米晶粒的硬磁相和軟磁相組成的一種永磁材料，理論磁能積比目前燒結(jié)NdFeB約高一倍，且山于合金中Nd含量較低，具有較高的性價(jià)比，是目前永磁材料研究的熱點(diǎn)。影響納米復(fù)合永磁材料磁性能的主要因素包括成份、快淬工藝和晶化處理工藝等。本文作者主要針對(duì)快淬工藝、穩(wěn)恒強(qiáng)磁場(chǎng)中晶化處理、添加合金元素等因素對(duì)納米復(fù)合永磁材料結(jié)構(gòu)和磁性能的影響進(jìn)行了研究，尤其是利用三維原子探針分析測(cè)定了不同元素的原子在納米空

2、間的精確分布，研究了合金元素對(duì)納米復(fù)合永磁材料微觀結(jié)構(gòu)的影響。在研究(Nd0.9Dy0.1)9(Fe0.9Co0.1)85.5B5.5合金快淬薄帶的結(jié)構(gòu)和磁性能中，觀察到快淬速度對(duì)納米復(fù)合永磁材料的晶化有很大影響。較低的快淬速度有利于晶化處理后獲得均勻絀小的晶粒組織，增強(qiáng)晶粒之間的交換耦合作用，從而提高合金的磁性能；而較高的快淬速度會(huì)使合金晶化后晶粒均勻性變差，降低了合金的磁性能。快淬速度為12m/s的快淬薄帶在10T穩(wěn)恒強(qiáng)磁場(chǎng)下晶化處

3、理后，并沒有出現(xiàn)硬磁相的[001]沿外加磁場(chǎng)方向擇優(yōu)取向的織構(gòu)，合金中軟磁相α-Fe的含量增加，合金的磁性能下降。 在(Nd0.9Dy0.1)9(Fe0.9Co0.1)85.5B5.5合金成份的基礎(chǔ)上，研究了添加高熔點(diǎn)元素Nb、Zr、V和低熔點(diǎn)元素Sn、Cu對(duì)納米復(fù)合永磁材料結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。 Nb、Zr等元素的添加，提高了快淬薄帶的非晶形成能力和非晶的熱穩(wěn)定性，品化后合金的顯微組織細(xì)小均勻，合金的矯頑力顯著提高。三維

4、原子探針的研究結(jié)果表明：快淬薄帶經(jīng)過晶化處理后，高熔點(diǎn)元素Nb、Zr、V容易和Fe、B等元素在晶界處形成析出相Nb-Fe-B、Zr(Nb)Fe2和(Nb,V,Zr)-Fe-B，從而抑制了晶粒的長(zhǎng)大；快淬態(tài)非晶薄帶中存在富集Zr、Co等元素的團(tuán)簇，在團(tuán)簇原子總數(shù)為40時(shí)，Zr、Co的含量可達(dá)30at％，高出合金成份中該元素平均含量數(shù)倍，這些團(tuán)簇大小一般為2～3nm，Zr和Co的團(tuán)簇密度分別為7×106/μm3和5×106/μm3，而其它元

5、素的團(tuán)簇密度小得多，這些團(tuán)簇的存在也有利于合金晶粒的細(xì)化?？齑惚ЬЯ５慕I化增強(qiáng)了晶粒之間的交換耦合作用，提高了快淬薄帶的磁性能，快淬薄帶的矯頑力控制機(jī)制由不含Nb、Zr合金的形核控制機(jī)制逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)獒斣刂茩C(jī)制。 添加Sn、Cu元素的快淬薄帶經(jīng)過晶化處理后，容易和Nd、Fe等元素形成富Nd相，富Nd相的生成，使快淬薄帶中軟磁相含量增加，而硬磁相含量降低，進(jìn)而使得合金磁性能下降，大量軟磁相和非磁性相的存在使得磁滯回線的方形度變差。