基于改进的d-HDDR各向异性NdFeB合金矫顽力机理研究

通过对磁粉磁化特性的研究、显微组织结构的观察分析以及矫顽力的理论计算,研究了改进的室温吸氢后“氢化-歧化-脱氢-再复合”(d-HDDR)各向异性Nd_(2)Fe_(14)B磁粉的矫顽力机理。结果表明,矫顽力来源于主相Nd_(2)Fe_(14)B晶粒或晶粒团的边界以及边界处富钕相对畴壁运动的钉扎,其中晶粒团边界处富钕相对畴壁的钉扎是矫顽力的决定性因素。此外,进行了验证性实验并得出了DR温度高于脱氢-再复合(HD)温度40℃时,磁粉的矫顽力较好,用回火热处理可以改善磁粉的矫顽力。

HDDR三元NdFeB各向异性材料的制备

研究了 ＨＤＤＲ三元 ＮｄＦｅＢ各向异性磁粉的制备工艺．发现脱氢速度对 ＨＤＤＲ三元各 向异性ＮｄＦｅＢ的磁性能具有显著影响；缓慢的脱氢处理有助于材料获得高的各向异性．在最佳 工艺条件下，可获得磁能积为 ８４ ｋＪ·ｍ３的 ＨＤＤＲ三元 ＮｄＦｅＢ各向异性粘结磁体．

合金元素Co,Zr,Ga在HDDR各向异性NdFeB中的作用

研究了合金元素Co ,Zr ,Ga对HDDR各向异性NdFeB的磁性能和各向异性的影响 ,发现Co ,Zr ,Ga的添加是制备高矫顽力HDDR各向异性NdFeB磁粉的必要因素。研究表明 ,合金元素Co ,Zr,Ga的添加在HDDR各向异性NdFeB制备中的作用主要包括两个方面 :首先 ,合金元素在歧化过程中的富集行为导致了主相Nd2 Fe14 B在歧化反应中稳定性的提高 ,从而直接决定了磁各向异性的形成方式 ;其次 ,提高了富Nd边界相在氢气中的稳定性 ,改善了歧化和在复合组织的均匀性。

HDDR处理的不同钐含量Sm_2Fe_(17)型合金及氮化物的研究

通过采用电弧炉冶炼、HDDR及氮化的方法,对Sm2Fe17型合金及其氮化物的组织形貌、物相及磁性能进行研究发现,多补偿添加25%钐可使Sm2Fe17型合金退火后的α-Fe含量小于2%。HDDR后的粉末颗粒表面由蜂窝状孔洞、密堆积小颗粒及弥散细小颗粒组成。不同次数HDDR循环处理后的主相均表现为与退火后相同的Sm2Fe17结构及易面磁化。HDDR后α-Fe的含量增加,单胞体积膨胀?V/V<0.35%。氮化后Sm2Fe17晶格膨胀形成Sm2Fe17Nx主相,α-Fe相膨胀小,氮化增加α-Fe含量,多补偿Sm和延长氮化时间对减少α-Fe含量有利。随着氮化时间的延长,粉末中的氮含量增加,而且细粉氮化速度快,其中Sm12.8Fe87.2细粉氮化速度最快。补偿足够的钐可提高磁性能,从提高矫顽力角度看,多添加25%Sm与40%Sm效果相当,但从提高剩磁角度看,多添加钐到40%更好。

HDDR各向异性NdFeB温压混炼过程

研究了在HDDR各向异性NdFeB粘结磁体温压成型过程中粘结剂和润滑剂的添加量以及二者同磁粉的混炼工艺对磁体磁性能及机械强度的影响.利用B-H回线仪和扫描电子显微镜对磁体的磁特性和显微组织结构进行了分析测试,同时测试了不同工艺条件下处理的磁体的机械强度.结果表明,粘结剂的适量添加能够保证磁体同时具有较好的磁性能和机械强度.润滑剂的加入既降低了磁粉之间的摩擦力,又减小了磁粉在压制过程中的损伤度,从而使粘结磁体获得良好的磁粉填充率、磁取向度和磁性能.而粘结剂和润滑剂与磁粉之间的混炼方式决定了磁体中粘结剂的结合效果,从而决定了磁体最终的机械强度.采用合理的混炼工艺,可以使粘结磁体同时获得最佳的磁性能和机械强度.

HDDR钕铁硼材料各向异性产生的机制

研究了NdFeB铸态粉末及HDDR工艺处理过程中不同阶段材料的显微结构、磁性能和各向异性产生的机理.发现NdFeB铸态粉末的各向异性均大于HDDR NdFeB材料的各向异性.随歧化时间延长HDDR NdFeB材料的各向异性单调下降,最终消失,说明HDDR NdFeB材料的各向异性来源于对铸态粉末各向异性的继承;短时间的歧化处理有助于材料获得各向异性;柱状歧化组织作为各向异性的传递介质,以位向关系的方式,将各向异性由铸态粉末传递到了经HDDR处理后的NdFeB粉末.

HDDR各向异性NdFeB研究进展

HDDR工艺目前已经成为了制备各向异性NdFeB磁粉的最主要方法。总结了本世纪以来HDDR法制备各向异性磁粉的各向异性成因、HDDR处理工艺、添加元素等方面取得的进展,以及磁粉粒度、粘结剂选择、成型方法对磁体性能的影响。

温压成形制备d-HDDR各向异性钕铁硼粘结磁体的研究

研究了d-HDDR各向异性NdFeB粘结磁体温压成形过程中粘结剂、润滑剂、成形压力对磁体磁性能的影响。通过温压机理的分析,发现温压工艺的温度主要决定于粘结剂体系的黏度、软化点和凝胶时间。添加适量的润滑剂,可减小粉末间及粉末与模壁间的摩擦力,有利于提高磁体的取向度。增加成形压力能明显提高磁体的密度,从而改善磁体的磁性能。采用合适的温压工艺,可获得取向度高(94%)、磁性能优异[BHmax=159.96 kJ/m3(20.17 MG-Oe)]的粘结钕铁硼永磁体。

HDDR法制备各向同性SmFeN永磁体的研究

研究了HDDR法制备各向同性Sm2Fe17Nx磁体的制备、结构与磁性能,发现SmFe铸态组织主要由Sm2Fe17、SmFe2、SmFe3和α-Fe四种相组成,而经过1050℃均匀化退火13h后形成了所需要的接近单相组织的Sm2Fe17相合金。铸锭经过粉碎球磨、HDDR、渗氮处理后,经压制成型得到各向同性的高矫顽力的Sm2Fe17Nx磁体。获得的磁体矫顽力达到了1300kA/m。

Ga对HDDR磁粉热变形磁体磁性能和微观结构的影响

利用HDDR工艺制备出Nd32FebalBGax(x=0.0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%(质量分数))磁粉,并且对HDDR磁粉进行热压/热变形处理制备出全密度各向异性磁体。研究了热变形温度和Ga含量对Nd-Fe-B热变形磁体磁性能的影响,观测了不同Ga含量热变形磁体的微观结构,探讨了微量元素Ga的添加对用HDDR磁粉制备的热变形磁体微观结构和磁性能的影响机制。研究发现,Ga的添加能够明显减小热变形磁体的主相晶粒尺寸,改善磁体的微观织构,并可以同时提高热变形磁体的剩磁和矫顽力。当Ga含量为0.6%(质量分数)时,热变形磁体的磁能积达到最大值228.3kJ/m3。

高性能三元HDDR NdFeB各向异性材料的制备

对真空HDDR方法制备各向异性NdFeB磁粉的工艺进行了改进。发现通过增加一步缓慢脱氢处理和低温氢气预处理 ,可使三元NdFeB合金稳定获得较高的综合磁性能。目前在最佳工艺下得到的三元NdFeB各向异性粘结磁体的磁性能为 :Br=0 .80T ,iHc=73 0kA/m ,BHmax=10 0kJ/m3 。

HDDR工艺对Nd_(2)Fe_(14)B基磁粉磁性能的影响

氢化 歧化 脱氢 再复合(简称HDDR)工艺是生产Nd2Fe14B基永磁粉的一种特殊方法·研究了HDDR工艺制造高性能Nd Fe B磁粉时,不同HD温度和不同DR温度对磁粉性能的影响规律·利用XRD方法分析了不同工艺条件下样品的相组成·结果发现,Nd Fe B磁粉的磁性能对HD温度和DR温度敏感,合金元素Ga,Al的添加可改善磁粉的磁性能·有害相α Fe的消除可提高磁粉的剩磁,但均匀化处理不能将α Fe完全消除·HD过程中,主相Nd2Fe14B分解为NdH2,α Fe和Fe2B三相,DR过程后,主相晶粒得到细化·计算表明,主相晶粒尺寸大约为0 28μm·

Mn在HDDR各向异性NdFeCoB磁粉中的作用

采用HDDR(氢化–歧化–脱氢–再复合)技术制备NdFeCoB合金磁各向异性磁粉。研究了元素Mn对NdFeCoB合金HDDR磁粉的磁性能和磁各向异性的影响。结果表明:加入x(Mn)为2%以下的Mn元素没有改变NdFeCoB合金的相组成,但可提高NdFeCoB合金各相在氢气中的稳定性:当加入x(Mn)从0增加到2%时,NdFeCoB磁粉的内禀矫顽力Hcj从700 kA/m降低到450 kA/m,而NdFeCoB磁粉的磁各向异性DOA值从0.22增加到0.45。

各向异性HDDR工艺Nd(Fe,Co)B粘结磁体的反磁化过程和矫顽力

研究了取向磁场对HDDR工艺制备的各向异性Nd(Fe ,Co)B粘结磁体矫顽力的影响。实验指出 :随着施加取向磁场强度的逐渐增强 ,磁体的剩磁和矫顽力均有不同程度的增加。磁体的反磁化过程包括晶粒内部的成核过程和晶粒之间的畴壁位移过程 ,矫顽力应由两种反磁化过程的共同作用决定。

锰、铝、锆对NdFeCoB合金HDDR磁粉性能的影响

采用HDDR技术制备NdFeCoB合金磁各向异性磁粉,研究了添加元素Mn,Al和Zr对NdFeCoB合金HDDR磁粉磁性能及磁各向异性的影响。结果发现:在NdFeCoB合金中加入2%Mn,可提高合金HDDR磁粉的磁各向异性和剩磁,但磁粉的矫顽力和最大磁能积降低;在NdFeCoB合金中,分别加入0.8%Al,0.1%Zr时,可使合金的HDDR磁粉的磁各向异性DOA值从0.23增加到0.5和0.41,但此时磁粉的矫顽力和最大磁能积较低;加入2%Mn,0.8%Al和0.1%Zr,没有改变NdFeCoB合金的相组成;添加Mn,Al,Zr使NdFeCoB合金HDDR磁粉磁各向异性增加,与这些元素的加入提高了硬磁相Nd2Fe14B在氢气中的稳定性有关。

NdFeB合金HDDR制粉工艺的回顾与展望

回顾了ＮｄＦｅＢ合金ＨＤＤＲ（即氢化／岐化／脱氢／重组）工艺在近年来的发展情况，总结了这一工艺中ＮｄＦｅＢ合金所发生的显微组织的变化，并对所获得磁粉的显微组织和磁特性作了评述。最后，还对今后的发展方向进行了预测。

HD和HDDR方法对稀土铁基化合物磁特性的影响

系统介绍了ＨＤ和ＨＤＤＲ方法对稀土铁基化合物Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ和Ｓｍ２Ｆｅ１７磁特性的影响，指出ＨＤ方法可以用于ＮｄＦｅＢ永磁材料生产的中间破碎过程，ＨＤＤＲ方法能够制备ＮｄＦｅＢ各向异性永磁粉末，它是目的通用的制备方法所不能达到的。在Ｓｍ２Ｆｅ１７Ｎ３化合物制备中。

改进HDDR工艺制备NdFeCoZrBGa各向异性磁粉

HDDR(氢化 歧化 脱氢 重组)工艺是一种用于生产各向异性Nd2Fe14B基磁粉的特殊方法。本文主要研究了添加微量合金元素Ga、采用改进HDDR工艺(即在HD处理及高真空脱氢处理之间加上低真空脱氢处理)对Nd11.2Fe66.5-xCo15.4B6.8Zr0.1Gax(x=0、0.1、0.3、0.5、1.0)合金磁性能的影响规律。结果表明,改进HDDR工艺对于提高磁粉性能,细化主相晶粒尺寸非常有效。微量合金元素Ga的添加可显著地改变材料歧化分解的特征,同时可提高磁粉的磁性能。由改进HDDR工艺制得磁粉主相晶粒尺寸明显小于由传统HDDR工艺制得磁粉主相晶粒尺寸。

合金元素对HDDR工艺Nd-Fe-B合金粉显微组织和磁各向异性的影响

研究了Ｃｏ和Ｚｒ对ＮｄＦｅＢ合金ＨＤＤＲ粉显微组织和磁各向异性的影响。磁测量结果表明，Ｎｄ１３Ｆｅ８０．４Ｚｒ０．１Ｂ６．５基本上是磁各向同性的，而Ｎｄ１５Ｆｅ６６．９Ｃｏ１１Ｚｒ０．１Ｂ７合金粉末则具有较强的磁各向异性，显微组织观察发现，退火后ＮｄＦｅＢ合金中存在一些富Ｚｒ的新相，并且这些新相在ＨＤＤＲ处理过程中并不发生变化，而Ｃｏ在一定程度上抑制了这些新相的出现，不仅减小了该相的体积份数而且降低了其中的Ｚｒ含量。分析表明，对ＮｄＦｅＢ合金化学成分进行优化以保证硬磁相内溶有一定量的合金元素（例如Ｚｒ）是获得各向异性ＨＤＤＲ粉的关键所在。

片铸和锭铸Nd-Fe-B合金HDDR磁粉的比较及均质化处理的影响

以成分为Nd_(13.0)Fe_(80.1)B_(6.4)Ga_(0.3)Nb_(0.2)(at%)的速凝合金铸片为原料,采用HDDR工艺制备各向异性钕铁硼磁粉。研究了均质化热处理工艺和HDDR工艺对磁粉性能的影响。结果表明,在1000~1160℃温度范围内,随着均质化热处理温度的升高,磁粉的B_r和(BH)_(max)逐步提高;在0~20h时间范围内,随着均质化热处理时间的延长,磁粉的B_r和(BH)_(max)逐步提高;经由最佳均质化热处理(1160℃×20h)的速凝铸片制备的磁粉,其B_r为1.43T、Hcj为1.30MA/m、(BH)_(max)为352k J/m^3。在均质化热处理与HDDR工艺条件相同的情况下,使用片铸合金和传统锭铸合金制备的粘结磁体相比较,前者的B_r、(BH)_(max)分别高出后者约5%、10%。速凝铸片即使不进行均质化热处理,通过适当调整HDDR工艺参数也能制备出磁性能较佳的各向异性钕铁硼磁粉。