Cr替代Co对Fe3B/Nd2Fe14B纳米复合磁体微观结构与磁性能的影响

主要研究了添加Cr置换Nd5Fe72.3Cu0.2Co4B18.5合金中的Co元素对Fe3B/Nd2Fe14B型纳米复合永磁体磁性能与微观结构的影响.结果表明:相应于Co元素而言,添加Cr元素可有效细化NdFeB合金软、硬磁性相的晶粒尺寸;随退火温度的升高,添加Cr元素的Nd5Fe72.3Cu0.2Cr4B18.5合金的jHc值随退火温度的变化不明显.DTA曲线分析表明,NdFeCuCoB具有一个放热峰,而NdFeCuCrB具有两个放热峰.NdFeCuCrB非晶合金在650℃退火处理30min可获得最佳磁性能:Br=0.944T,jHc=383kA/m,(BH)max=77.5kJ/m3.

团簇Fe3B2化学动力学和热力学稳定性研究

采用密度泛函理论方法,在B3LYP/Lanl2dz水平下,对团簇Fe3B2所有可能存在的初始构型分别在单、三、五重态下进行优化,最终得到10种优化构型。从动力学和热力学稳定性两个方面对这10种构型之间的异构化反应进行分析,发现异构化反应2^(5)→1^(5)和2^(5)→1(3)容易发生,且反应进行的较为彻底;构型3^(5)和2^(5)之间的异构化反应为可逆反应;构型1(3)、1^(5)、2^(5)、3^(5)和4^(5)的热力学稳定性相对较好;最终有可能共存的构型为1(3)、1^(5)、3^(5)和4^(5);异构化反应的限度受团簇热力学稳定性的影响,故在已有异构化反应的基础上,拟合一种线性方程ln K=0.403ΔE-8.949×10^-6,来预测其它未知异构化反应的反应限度。

高硬度耐磨损电弧喷涂涂层研究

采用电弧喷涂方法制备的高硬度耐磨损JCW-B涂层可广泛应用于工业零部件耐磨表面。对涂层的组织、孔隙率、硬度、结合强度及耐磨粒磨损性能进行分析,对比研究该涂层与Ni60喷熔层的耐冲蚀性能。结果表明JCW-B涂层组织致密,孔隙率低于4%,显微硬度HV0.1高于1200,平均结合强度大于50MPa。研究了涂层的耐磨损机理,XRD结果显示涂层中主要含有Fe3B硬质相,对涂层起到弥散强化的作用。

B含量对Nd_2Fe_(14)B/Fe_3B复合永磁材料微观结构和磁性能的影响

用熔淬法制备非晶带、再进行晶化处理,制备了纳米晶复合Nd4.5Fe77+xB18.5-x(x=0.1,0.2,0.3,0.4)永磁磁粉,然后以环氧树脂为粘结剂制备粘结磁体。研究了B含量对材料磁性能和微观结构的影响。结果表明,随着B含量的提高,Nd4.5Fe77+xB18.5-x粘结磁体的剩磁、矫顽力和磁能积都先增大后减小。适量的B可以细化复合材料的晶粒,改善微观结构,提高磁体磁性能;B含量过高使复合材料的晶粒长大,出现Nd1.1Fe4B4富B相,导致磁体磁性能下降。当B含量为18.3at%时,粘结Nd4.5Fe77.2B18.3磁体具有最佳磁性能:Br=0.88T,Hcj=257kA/m,(BH)m=57kJ/m3。

Nb的添加对Fe_3B/Nd_2Fe_(14)B纳米永磁体磁性能与微观结构的影响

研究了微量合金元素 Nb 的添加对 Fe3B/Nd2Fe14B型纳米复合永磁体微观结构与磁性能的影响规律。结果表明,添加Nb元素可以稳定非晶相,阻碍Fe3B粒子的结晶动力学。Nd5.5Fe70.0Co5Cu0.5Nb0.5B18.5非晶合金在640℃退火处理 30min可获得最佳磁性能:Br=1.05T,jHc=367kA/m,(BH)max=80.2kJ/m3。Nb与Cu的复合添加对Fe3B晶粒的细化效果更显著;Nb元素的添加可以提高合金的磁性能,但添加量必须适中。

快淬Fe_3B/Nd_2Fe_(14)B永磁材料晶化行为及磁性能的研究

利用熔体快淬和晶化处理的方法制备了快淬Fe3B/Nd2Fe14B永磁材料。采用XRD,DTA,VSM等方法对合金的晶化行为和磁性能进行研究。结果表明:对于Fe3B/Nd2Fe14B熔体快淬永磁粉末,升温速率对各相的析出和分解温度有一定的影响。完全过淬的Nd4.5Fe77B18.5和Nd4Fe77Cr0.5B18.5合金熔体快淬粉在进行973K,7min晶化处理过程中,首先形成Nd2Fe23B3相,然后Nd2Fe23B3相发生分解,其产物为Fe3B/Nd2Fe14B,此后再没有发生其它的相转变。当晶化温度大于953K,保温10min后,样品的剩磁、矫顽力和最大磁能积明显提高。微量元素Cr的添加对相转变温度有影响,同时可以细化晶粒,提高矫顽力,从而改善材料的永磁性能。

纳米复合磁体的开发动向

本文从纳米复合磁体的概念入手 ,综合评述了近年纳米复合磁体的研究结果和开发动向 ,重点介绍了Fe3B/Nd2 Fe14 B系复合磁粉SPRAX的制备工艺 ,纳米晶结构和性能特征。

放电等离子烧结Fe_3B/(Pr,Tb)_2Fe_(14)B块体纳米晶双相复合永磁体的性能

采用放电等离子烧结技术将非晶Pr4.2Tb0.3Fe78B17.5薄带制备成块状纳米晶复合磁体。研究了烧结条件对磁体密度、微观结构和磁性能的影响。结果表明,烧结温度的升高可使磁体得到高致密度,但同时由于其晶粒长大,结果导致磁性能的恶化。在最佳烧结条件下得到磁体的磁性能为Br=1.02T,JHc=220kA/m。磁体具有较好的微观结构,平均晶粒尺寸为20nm。

富铁硼化物t-Fe_3B的价电子结构分析

用键距差方法计算了四方结构的Fe3B的价电子结构.结果表明:|ΔD|=0.003 50 nm,3个Fe原子分别为甲种9,11和10阶,B为5阶.在α-Fe中,Fe处于甲种第8阶,说明在Fe3B中Fe原子状态相对纯元素发生了改变;最强的键不是在Fe—B之间,而在B周围9个原子配位团网络中,在Fe—Fe之间的键长为0.705 9 nm,Fe—B间最强键的键长为0.416 3 nm.

非晶态合金Fe_3B_2热力学稳定性与成键

根据拓扑学原理和化学键理论,设计团簇Fe3B2可能存在的构型,在B3LYP/Lanl2dz水平下,利用密度泛函理论分别对团簇Fe3B2进行全参数优化和频率计算,获得6种优化构型分别为三角双锥(1(3)、2(3)、1(1)、2(1)、3(1))和平面五边形(4(1))。团簇的重态变化对稳定性有较大影响,三重态构型的稳定性均好于单重态构型,说明团簇Fe3B2的稳定构型主要以三重态的形式存在。构型1(3)可能是团簇Fe3B2最稳定的构型。金属原子与非金属原子间(Fe-B)具有很强的成键作用,是稳定构型作用力的主要提供者。

合金成分对铜模吸(或喷)铸Re_2Fe_(14)B/Fe_3B型纳米复合块状永磁体的影响

采用铜模吸(或喷)铸制备Re2Fe14B/Fe3B型纳米复合块状永磁体是一种短流程、近净成型的新方法。对该技术方法的研究涉及两种工艺途径:(1)首先利用铜模吸(或喷)铸方法制备出完全非晶块体,随后通过晶化热处理得到纳米晶块体;(2)利用铜模吸(或喷)铸方法直接制备纳米晶块体。在铜模吸(或喷)铸工艺所提供的亚快速冷却条件下,人们一直致力于通过调整合金成分来改善Re2Fe14B/Fe3B型合金的玻璃形成能力(glass-forming ability,GFA)、微观结构和磁性能。对近期这方面的研究进行了综述。

B/Fe_2O_3共掺杂纳米TiO_2可见光下的催化性能

采用溶胶凝胶法制备B/Fe2O3共掺杂TiO2复合光催化材料,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)对粉体进行表征。结果表明:催化剂以锐钛矿存在的纳米颗粒,直观地显示了物质的形貌,掺杂B能极大提高催化剂的可见光响应。以二氯苯酚(DCP)为降解物质,在紫外和可见光下分别研究了复合催化剂的光催化活性。掺杂B能使吸收光谱红移至可见光区,而进一步掺杂Fe2O3大大提高了催化剂的活性。

基于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉的压磁复合材料研究

研究了基于Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉的柔性压磁复合材料制备技术及其性能,讨论了橡胶种类,磁粉粒径、含量及工艺因素等对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9/橡胶复合材料压磁性能的影响。结果表明:采用粒径为45μm,用量约15%的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶/纳米晶粉与高温硫化有规共聚硅氧烷在171℃,15MPa条件下,硫化45min制备的、厚度约150μm的压磁复合材料薄膜具有较好的应力敏感特性和压磁稳定性能,有望作为新一代柔性、薄型接触应力传感器的敏感元件材料。

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶粉/硅橡胶压磁复合材料的制备与性能研究

采用机械共混法制备Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉/硅橡胶压磁复合材料,并对其压磁性能进行研究。结果表明,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉/硅橡胶复合材料具有良好的压磁性能,且压磁性能稳定性和阻抗蠕变性能优异,可用于新型压力传感器用力敏元件。

Zr对PrFeB非晶合金晶化的影响

采用DTA(差热分析仪)、XRD(X射线衍射)研究添加元素Zr对PrFeB非晶合金的形成、组织结构的影响。结果表明,PrFeB非晶薄带最终晶化为α-Fe和Pr_2Fe_(14)B相,晶化过程中析出亚稳相Pr_2Fe_(23)B_3。非晶合金中添加1、2 at％Zr元素可使α-Fe相的起始晶化温度升高,且无亚稳相Pr_2Fe_(23)B_3析出,同时细化α-Fe晶粒。

Study on Compound Effect of Bonded Magnets

The compound effect of Nd2Fe14B/Fe3B-Ferrite bonded magnets was studied.The result shows that the value ofβjHC obviously decreases with the ferrite content increasing.In addition, a functional relation between magnetic properties and ferrite content was clearly revealed by the physical relation in the magnetic powders.