冷却辊材质及快淬气压对Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相合金组织结构和磁性能的影响

就快淬过程中冷却辊材质及保护气体压力对Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相永磁合金组织结构和磁性能的影响进行了系统研究。结果表明,降低贴辊面的导热系数有利于提高合金组织的均匀性,用导热系数较低的钼辊取代导热系数较高的铜辊后,合金磁性能显著提高。降低快淬过程中保护气体的压力可以避免快淬条带贴辊面产生气泡,防止粗大晶粒的形成。改进工艺后制备的合金晶粒尺寸细小,分布均匀,硬磁相与软磁相之间的交换耦合作用增强,磁性能水平显著提高。在0.4×105Pa氩气保护下,使用钼辊快淬的Nd10.0Fe83.0Zr1.0B6.0合金,经过适当的晶化处理后最佳磁性能为Br=9.5×10-1T,iHc=10.68×79.6kA/m,(BH)max=17.58×7.96kJ/m3。

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.

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.

非晶晶化法制备Nd_8Fe_(83-x)Co_3Nb_xB_6(x=0,1)纳米晶双相复合永磁合金

采用非晶晶化方法制备出Nd8Fe83-xCo3NbxB6(x=0,1)纳米晶双相复合永磁合金,并借助XRD、VSM等分析手段研究了该方法制备的永磁合金的显微结构及磁性能。结果表明,Nd8Fe82Co3Nb1B6合金熔体经25 m/s快淬,在670℃/30 min退火处理后,制备的块体合金的最佳磁性能为Br=0.85 T,Hcj=152 kA/m,(BH)max=47.5 kA/m3.Co、Nb的添加使软、硬磁相的晶化温度都有所提高,可有效提高合金的高温稳定性。Nb的加入除了可以提高合金的非晶形成能力外,还可以细化晶粒,改善其显微结构,从而提高合金的磁性能。

双相纳米晶合金的晶化体积分析

通过计算机模拟双相纳米晶合金(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1的X射线衍射峰,得出了合金经不同温度纳米晶化后的晶化体积,在520℃退火后合金晶化已基本完成,晶化体积达85%以上。对于(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1合金经不同温度退火后生成的纳米晶合金及其他合金退火后生成的纳米晶合金其晶化体积将会随退火温度的增加而增加,从而使其在高温下的软磁性能越趋于稳定。利用该方法得出的结果对纳米晶合金的这一特性解释得很好。这对研究双相纳米晶软磁合金的性能和结构特别是高温纳米晶的高温性能具有一定的意义。

Nd_2Fe_(14)B/α-Fe双相纳米永磁合金的X射线无标定量相分析

通过确定Nd_2Fe_(14)B中各原子的坐标,进而采用计算K值直接对比法,建立了对Nd_2Fe_(14)B/α—Fe双相永磁合金的相含量分析计算程序。对X射线衍射积分强度进行织构修正后,即可由程序计算出不同淬速下制备的Nd_2Fe_(14)B/α-Fe双相永磁合金中各相的体积含量。

纳米双相复合永磁合金热压变形织构的研究进展

纳米双相永磁材料在热变形中难以获得R(Nd,Pr)2Fe14B相的易磁化轴晶体织构(磁织构),这成为提高材料磁性能所需解决的关键难题。通过添加Cu、Zn元素或施加大的单轴压应力等方法使得这种贫稀土的R-Fe-B合金在热压变形过程中获得了磁织构,并对磁织构的形成机制进行了研究。此外,在Nd-Fe-B永磁材料磁织构的分析表征上,开始应用电子背散射衍射(EBSD)新技术并积累了一定的经验,这将有助于热变形磁织构形成机理的研究。对上述两方面的研究进展进行了综述。

退火温度对纳米晶FeCoNbVSiBCu合金软磁性能的影响

研究了460-640℃等温退火0.5 h后纳米晶(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1合金高温软磁性能.实验结果表明,460℃退火可获得较低的矫顽力.随着退火温度的升高,软磁相α-FeCo(Si)晶粒尺寸逐渐长大及硬磁相Fe2B的析出,导致矫顽力逐渐增大.实验发现,460℃退火后虽可获得较高的初始磁导率μi,但在高于200℃时,μi随温度的升高明显衰减;适当提高退火温度可延缓μi在高温下的衰减.例如580℃退火后,μi在600℃以下衰减很少.实验结果对寻求新型高温纳米晶软磁合金有一定意义.

制备工艺对Nd8Fe82Co3Nb1B6纳米晶双相复合永磁体的影响

采用直接制备纳米晶和非晶晶化法获得了Nd8Fe82Co3Nb1B6纳米晶双相复合永磁合金,并借助XRD、VSM等分析手段比较了两种方法制备的永磁合金的显微结构及磁性能。结果表明,与非晶晶化方法相比,当辊速为20m/s时,可获得适当的过冷度,直接制备出晶粒尺寸较小的纳米晶双相永磁合金,获得较好的磁性能,其中,Br=1.12T,Hcj=381kA/m,(BH)max=110.5kJ/m3。

快淬速度对Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米晶双相复合稀土永磁材料相结构和磁性能的影响

采用熔体快淬法在不同快淬速度下制备了Nd8Fe86B6合金中Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶薄带.用X射线衍射仪(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:Nd8Fe86B6合金的最佳快淬速度为18 m/s,在此条件下制备的合金薄带平均晶粒尺寸细小,综合磁性能好;合金薄带的平均晶粒尺寸为24.4 nm,磁性能为Br=0.69 T,Br/Bs=0.66,Hc=296.1 kA/m.

CMS法制备纳米晶Nd2Fe14B/α-Fe双相复合永磁体

通过控制熔体凝固过程技术(CMS)成功制备纳米晶双相复合永磁NdDyFeCoGaB系合金.利用XRD和VSM检测手段分析了合金元素Dy和Ga对永磁合金显微组织和磁性能的影响.研究发现,合金元素Dy和Ga可以起到细化晶粒,均匀组织,提高矫顽力,增大磁能积的作用.其中,Nd8Dy1Fe81Ga1Co3B6合金的磁性能为,Hci=320 kA/m,Bs=1.14T,(BH)max=85 kJ/m3.

退火温度对FeCoNbVSiBCu合金高频性能的影响

研究了经不同温度退火后纳米晶合金(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1的磁化曲线及磁谱曲线。实验结果表明,(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1合金在460℃退火可获得良好的软磁性能。随退火温度的升高,纳米晶合金的畴壁钉扎场逐渐增加,初始磁导率降低,其截止使用频率却有明显提高。实验发现,经不同温度退火生成的纳米晶合金其在很宽的温度范围内基本保持不变,因此可以通过提高退火温度适当降低初始磁导率来提高纳米晶合金的截止使用频率范围。

纳米双相钕铁硼永磁合金的织构及磁畴

为开发纳米复合永磁材料高磁能积的潜力,用熔体快淬法制备各向异性的纳米双相快淬带。X光衍射结果表明,Nd9Fe85-xNbxB6(x=0,0.5,1.0)快淬带中存在垂直于带面的Nd2Fe14B[00L]织构,其自由面上的织构强于贴辊面。x=1.0时,在15m.s-1的快淬速度下的择优取向度为94%。磁力显微镜观察表明晶粒间存在强烈的交换耦合作用。x=0.5时的快淬带具有较强交换耦合作用及高织构度,因此具有最佳磁性能。其剩余磁极化强度为1.130T,内禀矫顽力为519.8kA.m-1,最大磁能积为121.2kJ.m-3。

极端晶化条件下纳米双相永磁合金快淬薄带的晶化研究

在常规晶化退火工艺条件下纳米双相永磁合金快淬非晶薄带的晶化过程中,α-Fe相通常在低温优先析出,这导致了α-Fe晶粒过于粗大并严重损害了材料磁性能。针对这一问题,近期有一些学者对极端晶化条件下非晶快淬薄带的晶化行为和机制进行了仔细的研究。本文对这些研究进行了综述和分析。

FeCo基纳米晶合金的结构及高频特性

研究了(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1合金经不同温度退火后的结构及磁谱曲线。XRD分析表明,随着退火温度的升高,晶化相体积增加;同时晶格常数减少说明更多的Co溶入到晶化相α-FeCo(Si)中。用阻抗分析仪测量了合金在1kHz-10MHz范围的磁谱曲线。结果表明,合金的截止使用频率可达105～106Hz,且随退火温度的升高,合金的截止使用频率逐渐提高,但初始磁导率μi和截止使用频率f0的乘积保持为常数,用畴壁运动方程及畴壁钉扎理论对此进行了解释。并讨论了进一步提高合金高频性能的途径。

脉冲磁场处理Fe_(52)Co_(34)Hf_7B_6Cu_1非晶的低温真空退火效应

对Fe_(52)Co_(34)Hf_7B_6Cu_1非晶合金进行了低频磁脉冲处理,研究低温真空退火对磁脉冲处理Fe_(52)_Co_(34)Hf_7B_6Cu_1非晶软磁性能的影响.结果表明,磁脉冲处理导致非晶合金发生纳米晶化,析出晶态相α-Fe(Co),晶粒尺寸为5-10 nm,形成的纳米晶粒弥散分布于非晶基体的双相纳米合金中.对磁脉冲处理的试样进行低温真空退火,可以进一步优化纳米合金的软磁性能,在100℃退火可以得到最佳的软磁性能.