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文檔簡介
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。本文作者主要針對快淬工藝、穩(wěn)恒強(qiáng)磁場中晶化處理、添加合金元素等因素對納米復(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使合金晶化后晶粒均勻性變差,降低了合金的磁性能??齑闼俣葹?2m/s的快淬薄帶在10T穩(wěn)恒強(qiáng)磁場下晶化處
3、理后,并沒有出現(xiàn)硬磁相的[001]沿外加磁場方向擇優(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。
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