納米晶雙相永磁材料Pr-,2-（FeCo）-,14-B-α-（FeCo）的磁性及微結(jié)構(gòu).pdf

1、尋找新一代高性能、高穩(wěn)定性的永磁材料一直是磁學(xué)研究的重點。納米復(fù)合稀土永磁材料由相互交換耦合的軟磁相與硬磁相組成，由于其具有高剩磁、較高的矯頑力、潛在的巨大磁能積以及稀土含量低等優(yōu)點，這方面的研究成為磁學(xué)及磁性材料研究的熱點之一。本文采用直接快淬法制備了各向同性的Pr2(FeCo)14B/α-(FeCo)納米復(fù)合永磁薄帶。系統(tǒng)研究了低熔點元素M(M=Al、Zn、Sn、In和Ga)添加對Pr9Fe74Co12B5的磁性、微結(jié)構(gòu)、反磁化行為

2、和磁粘滯行為的影響。 研究發(fā)現(xiàn)在低熔點添加元素Al、Zn、Sn、In和Ga中，除價格昂貴的元素Ga可以提高Pr9Fe74Co12B5的磁性能外，廉價的Sn添加后雖然降低了材料的矯頑力iHc，但明顯提高了材料的剩磁Jr，最終也提高了材料的最大磁能積(BH)max。在未添加元素的Pr9Fe74Co12B5條帶中剩磁Jr=1.17T，(BH)max=17.9MGOe，而添加Sn后在Pr9Fe74Co12B5Sn0.5中Jr=1.30T

3、，(BH)max=20.5MGOe。通過增加硬磁相的含量以提高樣品的內(nèi)稟矯頑力iHc，在Pr9.5Fe73.57Co11.93B5Sn0.5條帶中獲得了Jr=1.27T，iHc=5.7kOe和(BH)max=22.5MGOe的最佳磁性能。透射電鏡(TEM)研究表明添加元素Sn位于條帶中晶粒間界處，而非晶粒內(nèi)部。磁性能提高應(yīng)歸因于適當(dāng)添加Sn后引起的材料微結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。 采用YAG激光熱處理方法對過淬態(tài)的Pr2(FeCo)14B/α

4、-(FeCo)薄帶在較低的真空度下進行了熱處理，發(fā)現(xiàn)樣品在熱處理過程中沒有發(fā)生任何的氧化，并在Pr9Fe74Co12B5Ga中獲得了Jr=1.25T，iHc=5.7kOe，(BH)max=22.5MGOe的較高磁性能。 分析了樣品Pr9Fe74Co12B5Snx(x=0,0.5)的起始磁化、反磁化過程，測得了樣品的總磁化率，可逆磁化率以及樣品的磁粘滯性。結(jié)果表明兩樣品在室溫下均表現(xiàn)為單一硬磁相磁化行為，在低溫下表現(xiàn)為雙相行為，并

5、且由于Sn添加使晶粒均勻化從而使樣品低溫下的雙相行為更加明顯。Sn添加后引起樣品中軟磁相含量和軟磁相晶粒尺寸的增加，使磁化反轉(zhuǎn)中可逆磁化部分增多，且使反磁化形核場降低。磁粘滯性研究表明，熱激活體積與軟磁相晶粒的大小相關(guān)。 同時也對比分析了樣品Pr9Fe74Co12B5與Pr9Fe74Co12B5Ga中的磁化行為及晶間交換耦合作用。結(jié)果表明兩樣品中矯頑力機理均為非均勻的疇壁釘扎型。Ga添加后富集于晶界處，使樣品中疇壁釘扎型的矯頑力