快淬法制备SmFeN稀土永磁合金粉的研究

本文系统地总结了快淬法制备SmFeN稀土永磁合金粉的关键制备工艺环节 ,以及各环节应该注意的问题。分析了快淬法制备SmFeN稀土永磁合金粉中存在的问题及其解决途径展望。

α-Fe/Nd_2Fe_(14)B稀土永磁合金定量相分析

通过对Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ四方相单胞分析，确定其结构因数，进而建立了稀土永磁合金直接比较法定量相分析计算程序。在对单相计算结果与实验值取得一致的基础上，对α－Ｆｅ／Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ双相稀土永磁合金进行了定量相含量测算和分析。

钕-铁系稀土永磁合金的X射线荧光光谱分析

采用X射线荧光光谱测定Nd—Fe系稀土永磁合金中La，Ce，Pr，Nd，Fe，Co成份。该方法既能克服基体效应又能解决标准样品的制备问题，分析方法简便、快速、准确。对于体系较复杂的Nd—Fe系稀土永磁合金，采用本方法RSD小于2％，方法的加标回收率97％-105．8％之间。

高温稀土永磁合金Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(17)

利用粉末冶金的方法研制了 3种成分为Sm (CobalFe0 .2 4Cu0 .0 8Zr0 .0 2 7) 7.0 ,Sm (CobalFe0 .2 7Cu0 .0 5Zr0 .0 2 7) 7.0 ,Sm(CobalFe0 .2 6Cu0 .0 5Zr0 .0 2 6) 7.0 的高温永磁合金 ,并对其磁性能、温度稳定性和显微结构进行了分析 .研究结果表明 :常温时 ,3种永磁合金都具有较高的磁性能 ,其中 ,合金样品Sm (CobalFe0 .2 7Cu0 .0 5Zr0 .0 2 7) 7.0 的内禀矫顽力 (2 16 5 .6kA·m- 1 )和磁能积 (2 12 .0kA·m- 3 )最大 ;2 0 0℃时 ,3种合金的磁性能降低 ,但仍具有较大值 ;增加Co和Fe的含量 ,可提高材料的剩磁 ,当Zr的含量较大时 ,合金的矫顽力较高 ;3种磁体的温度系数都较低 ,最高使用温度均在 40 0℃以上 ,大大高于一般商用磁体的使用温度 ;增加Sm ,Co ,Cu的含量和减少Fe的含量可以提高材料的温度稳定性 ;合金中含有Sm2 (Co,Fe) 1 7主相、Sm(Co,Cu) 5相、Zr的化合物等 ;Sm(Co,Cu) 5相、单质Zr、晶粒边界等钉扎畴壁 ,使合金具有较高的矫顽力 .

Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米晶双相复合稀土永磁合金的磁性研究

采用单辊熔体快淬法将名义成分为Nd7.5Fe92.5-xBx(x=4.5,5.5,6.5,7.5at.%)的母合金制备成Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶双相复合稀土永磁合金薄带.对母合金和合金薄带的磁性能进行对比分析,并分别讨论了合金中硼含量与快淬速度对合金薄带磁性能及薄带厚度的影响.

快淬法制备Nd_(15)Fe_(77)B_8稀土永磁合金的工艺研究

本文通过XRD表征晶态和测试磁性能,考察了快淬法制备Nd15Fe77B8稀土永磁合金的工艺条件对其结晶状态和磁性能的影响。研究发现:随着快淬速度的增加,Nd15Fe77B8磁性合金中晶态组织减少,非晶态组织增加,合金材料的磁性能呈先升高后降低的规律;晶化退火过程能够使合金磁粉中的非晶态组织再晶态化,随着晶化温度的提高、晶化时间的延长,合金磁粉中晶体含量增加,合金的磁性能曲线出现峰值。实验结果表明:当快淬速度26ms-1,晶化退火温度700℃,晶化退火时间10min时,可获得内禀矫顽力(Hci)880kA/m和剩磁感应强度(Br)0.890T的磁粉.

(Pr-Nd-La-Ce)_(2)Fe_(14)B基混合稀土永磁合金磁性能的机器学习预测

目的:找到内禀矫顽力(H_(cj))、剩磁(B_(r))、最大磁能积((BH)_(max))和配方成分、工艺参数之间的内在关联性。方法:我们从相关论文收集了140余条数据,使用配方成分、工艺参数作为数据特征,使用内禀矫顽力、剩磁、最大磁能积作为目标属性,采用随机森林算法和梯度提升树的机器学习算法构建预测模型,最后通过我们实验室的数据来测试模型的预测能力。结果:3个模型的平均绝对误差(MAE)分别为91.8 kA/m、0.047 T和6.583 kJ/m^(3)。H_(cj)的预测值与实验室测得数据的MAE为78.0 kA/m。预测数据与实际数据基本一致。结论:使用梯度提升树构建的预测模型在配方成分和工艺参数对磁性能的映射上有良好的预测性,可以为寻找低成本高性能的磁体提供指导,有利于从根本上提高混合稀土永磁合金的研究速度。

热轧稀土永磁合金的现状及前景

介绍了稀土永磁合金的热轧工艺和回火工艺的研究现状，展望了热轧稀土永磁合金的前景。

Rietveld法模拟测算稀土双相永磁合金中物相的含量

用Rietveld法模拟计算稀土双相永磁合金Nd2 Fe1 4B/α Fe的X射线衍射谱 (XRD) ,并根据多相体模型与无标定量相分析法确定各物相的含量。此外 ,通过结构精修也可以进一步提取诸如纳米晶尺寸等微结构信息。对一组快淬Nd2 Fe1 4B合金经 70 0℃和不同时间退火 (晶化处理 )的样品进行α Fe含量的测定结果表明 ,实测结果与实际工艺相吻合。该法可以推广应用于其他稀土双相永磁合金如Pr2 Fe1 4B/α Fe(或Fe3B)的相含量测定与微结构分析。

NdFeB系纳米复合永磁合金

以快淬NdFeB系为主的纳米双相复合稀土永磁合金是近几年正在研究和开发的一类新型永磁合金。详细介绍了这类合金的研究成果和进展,着重于合金成分、显微组织、磁性能和添加元素的影响等方面。讨论了这类合金的特点及其应用前景。

稀土铁钴硼硅永磁合金

Hazelton等人研制成功一种新型稀土永磁合金,并获得了美国专利,这种新型永磁合金的特点是含有容易得到的轻稀土、铁、硼、硅等元素和少量的钴。

铸造－热压PrFeB系永磁合金的热变形与磁性能

研究了Ｐｒ＿（１７）Ｆｅ＿（７６．５）Ｃｕ＿（１．５）Ｂ＿５永磁合金的热压变形与磁参量。诸如μ＿０Ｍ＿ｓ，Ｂ＿ｒ，ｉＨｃ和（Ｂ·Ｈ）＿ｍ等的相互依赖关系，根据Ｐｒ—Ｆｅ—Ｂ相关系和Ｍ＿ｓ与成分的依赖关系计算了μ＿０Ｍ＿ｓ与变形量的关系．根据Ｐｒ＿２Ｆｅ＿（１４）Ｂ相晶体结构的特点与热变形原理导出了平行取向因子和垂直取向因子与变形量关系的表达式。

铸造-热压变形Pr_(17)Fe_(76.5)B_5Cu_(1.5)永磁合金的组织结构与性能

研究了Ｐｒ１７Ｆｅ７６．５Ｂ５Ｃｕ１．５永磁合金经铸造和热压变形量分别为０，３０％，５０％和７０％后，样品的成分、组织、性能随变形量的变化。随热压变形量的增加，样品的Ｐｒ和Ｃｕ的含量降低，而Ｆｅ和Ｂ的相对含量提高；各向异性和各种磁参量，如μ０Ｍｓ，Ｂｒ，ｉＨｃ，ｂＨｃ和（ＢＨ）ｍ均提高。热变形量大于８０％，并经最佳热处理后样品的性能达到：Ｂｒ＝１．２Ｔ，ｉＨｃ＝１．２２ＭＡ／ｍ，（ＢＨ）ｍ＝２６０ｋＪ／ｍ３，与烧结Ｐｒ－Ｆｅ－Ｂ永磁体的性能相当。

合金元素对PrFeB永磁合金结构和磁性能的影响

简述了Co、Nb、Zr、Ga、Cu、Si等合金元素的加入对PrFeB永磁合金的结构和磁性能的影响。以上合金元素的加入 ,均能不同程度地提高PrFeB的磁性能 ,但含量超过一定比例后 ,永磁合金磁性能则有所下降。Co、Cu、Si的加入还有助于PrFeB合金居里温度的提高。

合金成分对Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相复合稀土永磁材料结构和性能的影响

采用熔体直接快淬(DRQ)工艺制备了成分为NdxFe94-xB6(x=7,8,9,10at%)和Nd8Dy1Fe85-xNbxB6(x=0,0.5,1,1.5at%)两组合金的最佳快淬薄带.用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)测量了薄带的相结构和磁性能.结果表明:NdxFe94-xB6(x=7,8,9,10)合金在x=8时综合磁性能最佳;同时添加少量的Dy和Nb元素,可有效的提高纳米双相复合永磁合金的磁性能.

合金元素对PrFeB永磁合金结构和磁性能的影响

本文简述了Co、Nb、Zr、Ga、Cu、Si等合金元素的加入对PrFeB永磁合金的结构和磁性能的影响情况。以上合金元素的加入 ,均能不同程序地提高PrFeB的磁性能 ;但含量超过一定比例后 ,永磁合金磁性能则有所下降。Co、Cu、Si的加入还有助于PrFeB合金居里温度的提高。

质子辐照对永磁合金微观结构演化的研究

钐钴和钕铁硼稀土永磁合金已经广泛应用于粒子加速器的波荡器和其他器件中,作为加速器的重要组成部分,永磁合金在辐照环境中长期服役会出现磁性能损失的现象,这会影响束流的品质.为了探讨产生这个现象的微观机理,采用透射电镜对质子辐照前后的钐钴和钕铁硼稀土永磁合金进行了微观结构演化的表征和分析,统计了由辐照析出的纳米晶体积密度和粒径分布,并讨论了微观结构演化对宏观磁性能损失的影响.结果表明,随着质子辐照损伤程度的增加,永磁合金的微观结构从单晶结构转变为纳米晶多晶结构,且纳米晶和基体的晶体结构相同.钕铁硼的纳米晶体积密度先增大后减小,粒径分布先增大后不变;钐钴的纳米晶体积密度逐渐减小,粒径逐渐增大.在2 dpa的质子辐照损伤程度下,钕铁硼稀土永磁合金比钐钴永磁合金的非晶化趋势更明显.

Nd_2Fe_(14)B/α-Fe双相永磁合金中相含量的X射线衍射测定

用Rietveld法模拟计算稀土双相永磁合金Nd2Fe14B/α-Fe的X射线衍射谱(XRD),并根据多相体模型与无标定量相分析法确定各物相的含量。此外,通过结构精修也可以进一步提取诸如纳米晶尺寸等微结构信息。对一组熔淬Nd2Fe14B合金经700℃、不同时间退火(晶化处理)的样品进行α-Fe含量的测定结果表明,实测结果与实际工艺相吻合。该法可以推广应用于其他稀土双相永磁合金如Pr2Fe14B/α-Fe(Fe3B)的相含量测定与微结构分析。

(Nd_(0.8)La_(0.2))_(1-x)Fe_(12)Co_(2)B(x=0~0.4)永磁合金磁性能与微结构的研究

目的:通过降低稀土含量来研究(Nd_(0.8)La_(0.2))_(1-x)Fe_(12)Co_(2)B合金的磁性能和微结构变化规律,获得高性能高丰度磁体的制备方法。方法:采用直接快淬法制备了不同稀土含量的(Nd_(0.8)La_(0.2))_(1-x)Fe_(12)Co_(2)B(x=0~0.4)纳米晶薄带合金,研究了稀土含量对合金样品磁性能、磁化行为和微结构的影响。结果:随稀土含量的降低,合金中软磁相α-Fe的相对含量可以得到有效控制;(Nd_(0.8)La_(0.2))_(1-x)Fe_(12)Co_(2)B合金在x=0.2时,获得了最佳的磁性能:H_(cj)=7.70 kOe,B_(r)=10.77 kG,和(BH)_(max)=16.1 MGOe。结论:通过M_(d)(H)/M_(r)(∞)与M_(r)(H)/M_(r)(∞)的关系曲线分析了不同合金样品的磁化反转特性,得出合金的矫顽力机理均为成核机制。