烧结工艺对2:17型SmCo合金磁性能的影响探究

采用传统粉末冶金工艺制备了2∶17型SmCo合金,研究了烧结温度1195~1210℃对磁体微观结构和磁性能的影响。烧结态磁体主要由2∶17H相和1∶5H相组成。随烧结温度的升高,相组成不变,而晶粒平均粒径由43.51μm生长至75.71μm。从1195℃提升至1210℃的过程中,剩磁B_(r)、内禀矫顽力H_(cj)、最大磁能积(BH)_(max)和密度ρ均随温度的升高先增大后减小,并在1200℃时得到了B_(r)=11.12 kGs、ρ=8.2747 g/cm^(3)的最佳烧结态磁体,同时磁体内铜元素分布相对均匀,磁体获得高磁性能。对比终态磁性能,发现剩磁B_(r)和密度ρ的提升主要完成于烧结阶段。

富铁低锆Sm_(2)Co_(17)型烧结永磁材料磁性能提升机理研究

高磁能积Sm_(2)Co_(17)型烧结永磁体的磁性能和其合金成分及微观结构密切相关。通过调整Fe、Zr含量,优化微观结构,使磁体最大磁能积(BH)_(max)和内禀矫顽力H_(cj)得到了同步提升。采用PFM、EPMA、TEM等先进的分析测试方法,研究了微观结构对磁体磁性能的影响。研究表明,随着Fe含量由15%增加到19%,Zr含量由3%降低到2.6%(质量分数),磁体剩磁B r由1.07 T增加到1.13 T,(BH)_(max)也由217.15 kJ/m^(3)增加到241.19 kJ/m^(3),同时,磁体H_(cj)也得到一定提高,由2641.13 kA/m增加到2774.86 kA/m。通过提高Fe含量,降低Zr含量,可以使磁体内避免生成块状富Zr相,提高磁体B r和(BH)_(max)。当Fe含量为19%(质量分数),Zr含量为2.6%(质量分数)时,磁体获得了较大尺寸的胞组织,胞壁处有较高的峰值Cu浓度(26.9%(质量分数)),这是磁体H_(cj)同时提高的主要原因。

Sm_2Co_(17)型永磁材料金相样品的腐蚀条件研究

用三种金相腐蚀剂和不同的腐蚀时间对Sm2Co17型永磁材料进行腐蚀,通过扫描电子显微镜(SEM)结合X射线能谱仪(EDS)对Sm2Co17型永磁材料的金相腐蚀条件进行了研究。结果表明,0.5ml硝酸、2ml乙酸、100ml蒸馏水的配比,腐蚀60s能清晰显示晶界、晶粒表面以及晶粒中的富Zr和富Sm析出相。与最常用金属材料腐蚀剂和金相腐蚀手册提供的配方腐蚀剂相比,本实验确定的腐蚀条件得到的金相SEM照片更为清晰。

高使用温度Sm2Co17型永磁材料研究进展

目的:梳理Sm2Co17型高使用温度永磁材料的研究现状。方法:从成分、新旧制备工艺、理论分析及表面处理等方面综述了高使用温度Sm2Co17型永磁材料的研究现状。结果:新理论分析方法在一定程度上揭示了微结构和磁性能的温度依赖关系,新工艺可获得比旧工艺更高的高温磁性能,但仍然存在一定局限性。结论:目前Sm2Co17型永磁材料已获得较好的磁性能及应用,但为了进一步提高其高温磁性能并为新一代高使用温度永磁材料的开发提供基础,今后对更深层次显微结构与磁性能的关联机制进行研究是很有必要的。

Sm_2Co_(17)基高温稀土永磁材料的显微结构与磁性

Cu含量较高的Sm2Co17基永磁材料在高温下具有较大的内禀矫顽力,而Fe含量较高时其高温下的磁性较差. TEM显示磁体由胞状结构构成,胞内为2:17R相,胞壁为1:5相.在MFM(磁力显微镜)下可观测到片状相(1:7相), 畴结构为波纹畴和条状畴,但是在片状相出现的区域并未观察到畴壁钉扎点,而在胞壁相的三角结合区域畴壁的钉扎强度最高.高温X射线衍射分析表明,随着性能的降低观测到材料的相结构发生了较大的变化,由室温下的2:17R主相、1:5相和1: 7相变为非晶结构,且最终转变成700℃时的SmCo3主相和2:17R相.相结构的转变直接导致磁体性能的降低.

Sm_2(Fe,M)_(17)N_x稀土永磁材料的研究进展

综述了Sm2 (Fe ,M) 1 7Nx 永磁材料的最新研究进展 ,介绍了Sm2 (Fe ,M) 1 7Nx 磁粉及磁体的制备技术 ,说明用其他元素替换Sm或Fe对材料性能的影响 ,以及粉末颗粒具有最佳的尺寸和形貌的重要性。并指出放电等离子烧结技术 (SPS)有望成为制备Sm2 (Fe ,M) 1 7Nx 致密磁体的一个有效方法。

Sm_2Fe_(17)N_x永磁材料的研究进展

综述了目前Sm_2Fe_(17)化合物及Sm_2Fe_(17)N_x磁粉的制备方法,以及Sm_2Fe_(17)化合物渗氮过程的条件选择,并进一步指出了Sm_2Fe_(17)N_x磁粉的发展现状和趋势。

Sm_2Fe_(17)N_x稀土永磁材料的研究现状及进展

简要分析了Sm2Fe17Nx的晶体结构、内禀磁特性和N原子与磁性能的关系。着重介绍了Sm2Fe17Nx永磁材料的制备方法以及目前制备工艺存在的问题,并指出了其研究和发展趋势。

粉末特性对Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(17)永磁材料及性能的影响

在粉末冶金工艺生产Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(17)的过程中,粉末特性对材料的性能存在较大影响。本研究对气流磨和滚动球磨两种工艺所制备的粉末进行比较,通过粒度分析及显微镜观察,研究了粉末的粒径与形状对材料性能的影响。分析结果表明,气流磨所制备的粉末平均粒径为4.53μm,尺寸分布范围较窄,粉末颗粒成近似球状,所得材料磁性能参数中Br,(BH)max优于滚动球磨。

利用还原扩散法生产Sm_2Co_17稀土类永磁材料

还原扩散法(R-D法)被用来生产Sm_2Co_17稀土类永磁材料,其组成为Sm(Co_0.67Fe_0.22Cu_0.10Zr_0.02)_7.2。这项研究的主要目的是得到最终合金产品的特定组成。为此,从初始物料中除去了铜粉,并在R-D反应后加入铜粉,锆是以氧化锆的形式加入的,氯化铵水溶液被用来浸出剩余的金属钙和氧化钙,后者是在R-D法的还原阶段形成的。随后还检测了:作为氧化剂的金属钙的数量,钴粉的粒度,R-D还原的温度和时间,在添加铜粉后合金的均匀化状况,在初始物料中氧化钐和氧化锆的多余量等等。在这项研究中所获得的磁体合金含有少量的钙及稍多一点的氧(与熔化金属原料简单制取的磁合金相比)。然而,当进行相同步骤的老成处理时,二者几乎都显示出相同的磁性。

Sm_2Co_(17)永磁材料力学各向异性机理分析

烧结Sm2Co17型永磁材料以其优良的磁性能、良好的耐腐蚀性和温度稳定性得到广泛应用。但其脆性较大,不仅给机械加工带来困难,也限制了材料在一些领域的应用。从Sm2Co17永磁材料微观晶体结构入手,分析了Sm2Co17永磁材料力学特性各向异性的机理。研究表明,Fe、Cu和Zr等掺杂元素、界面效应以及主相晶体结构导致了Sm2Co17永磁材料力学性能的各向异性,其中主相晶体结构的特性对力学性能各向异性起关键作用。研究结果为改善2:17型钐钴永磁材料的力学特性提供了理论指导。

轻稀土取代钐对2:17型永磁材料磁性能的影响

本文报告了轻稀土 (Pr、Nd)取代钐对 2 :17型永磁材料磁性能以及热稳定性的影响。结果表明 :在材料中用轻稀土元素取代钐 ,可以提高材料的剩磁和磁能积 ,但是其取代量应该小于 0 3 ,否则材料的矫顽力急剧下降 。

Sm2Fe17N3永磁材料的研究现状与展望

简要分析了Sm2Fe17N3间隙化合物的晶格结构及其内禀磁特性原理,重点介绍了目前Sm2Fe17N3永磁材料的制备方法和添加元素对其磁性能的影响,并对Sm2Fe17N3/α-Fe双相纳米复合材料的制备现状进行了综述,最后就Sm2Fe17N3永磁材料制备过程存在的问题和发展趋势进行总结和展望。

各向异性Sm_2Fe_(17)N_x磁粉的结构与磁性能

研究了Sm2 Fe17Nx 磁粉的制备、结构与磁性能 ,发现Sm Fe合金的铸态组织主要由Sm2 Fe17、α Fe和SmFe2 三种物相组成 ,而经过 10 0 0℃均匀化退火 4 8h处理后富Sm的SmFe2 相基本消失 ,α Fe相的晶粒变小 ,数量减少。随着氮化时间延长到 10h ,Sm2 Fe17相始终未改变其Th2 Zn17型结构 ,而氮原子浓度增加 ,所有的X射线衍射峰均向小角度方向移动 ;但在氮化时间超过 10h后 ,物相要发生变化 ,导致磁性能降低。在 5 0 0℃下流动的氮气氛中对Sm2 Fe17合金氮化 2、4、6、10h未加磁场取向的磁粉中 ,以氮化 6h的磁性能值最高 :σr =35 4 4Am2 /kg(emu/g) ,Hc =5 8kA/m(72 9 0 3Oe)。磁性能值偏低的原因与测量磁场较低 。

高温稀土永磁Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(17)的制备和性能

制备了高温稀土永磁材料Sm(Co_(bal)Fe_(0.26)Cu_(0.05)Zr_(0.026))_(7.0),研究了磁性能与工艺条件的关系。结果表明:提高烧结温度可使材料的B_r和(BH)_(max)增大,但是使H_(ci)降低;适当提高真空预烧温度,可使材料在较低烧结温度下致密化,具有较高的Hci和(BH)_(max)和温度稳定性。真空预烧温度过高使性能的急剧降低,其主要原因是Sm的析出。在最佳工艺条件下材料的磁性能参数分别为:B_r1.08T,H_(ci)2286kA/m,H_(cb)932kA/m,(BH)_(max)220.8kJ/m^3;β_(20-200℃)为-0.19％/℃。

Sm(Co_(bal)Fe_xCu_(0.088)Zr_(0.025))_(7.5)(x=0-0.30)烧结永磁体的磁性及其高温特性

用粉末冶金工艺制备了Sm（CobalFexCu0.88Zr0.025）7.5（x=0-0.30）烧结磁体,对Fe含量x对磁体的磁性及其高温特性的影响进行了系统研究.随Fe含量的增加,最大磁能积（BH）max和剩磁Br逐渐增加,分别在x为0.21和0.27时达到了最大值205kJ/m3和1.055T,然后迅速下降.当x≥0.24时,磁体中开始有FeCo软磁性相析出,破坏了磁体的永磁特性.Fe含量对磁体高温稳定性有巨大的影响,在Fe含量x=0.21时,磁体内禀矫顽力温度系数β为-0.23％/K;当x=0.07时,β降至-0.14％/K（293-723K）.制备出有很好的高温稳定性的永磁材料Sm（CobalFe0.07Cu0.088Zr0.025)7.5,在723K时其磁性能为:Br=0.725T,bHc=517kA/m,iHc=764kA/m,（BH）max=95 kJ/m3,B-H退磁曲线保持为直线.

Sm_2Co_(17-x)Ti_x化合物的结构和磁性

利用 Ｘ射线衍射和磁性测量研究了 Ｓｍ２Ｃｏ１７－ｘＴｉｘ化合物的结构和磁性实验表明这些化合物都具有 Ｔｈ２Ｚｎ１７型 结构， Ｔｉ替代 Ｃｏ不改变化合物的晶体结构，但引起晶格膨胀所有化合物在 Ｃｕｒｉｅ温度以下都表现为单轴磁晶各向异性随 着 Ｔｉ含量的增加，化合物的 Ｃｕｒｉｅ温度和饱和磁化强度都单调降低，而磁晶各向异性场在 Ｔｉ含量为 １．

热处理工艺对Sm-Co 2∶17型磁体性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了Sm(Co.Fe,Cu,Zr)z(6.5<z<8.5)烧结磁体,通过改变时效处理温度和时效时间等一系列处理方法对同一种成分和烧结工艺的磁体进行回火热处理,并对时效处理的磁体磁性能进行测定,研究发现热处理工艺对磁体的磁性能有较大的影响,剩磁Br在835℃时效处理8h左右达到最高,而矫顽力随着热处理时间和温度的增加是不断增大的。最后对这些影响磁性能的机理进行了讨论。

用Sm_2Fe_(17)制备纳米粒子及磁性研究

采用直流电弧等离子体法在甲烷 (CH4)、氢氩、氨气、氨氮气氛下制备了钐铁合金的多种纳米粉 .在甲烷气氛下没有钐或铁的氧化物生成 ,但生成Fe3 C ;在氢氩和氨氮气氛下 ,有钐的氧化物 .在纯甲烷气氛下制备的样品矫顽力最大 ,在氨氮气氛下样品的饱和磁化强度和剩余磁化强度最高 ,而且矫顽力中等 .分析了氨氮气氛下样品高温结晶前后结构和磁学性质的异同 ,发现再结晶过程中样品被氧化了 。

低温热处理增强α-Fe／Sm2Fe17Cx纳米复合永磁合金磁性能的机制研究

采用X射线衍射分析、透射电子显微镜、振动样品磁强计研究了经400℃低温热处理前后对Sm5Fe80Cu1Si5B3C2.5Zr3.5非晶合金的非晶微结构、晶化后纳米复合永磁体的组织结构及磁性能的影响规律。结果表明,非晶合金直接于750℃退火后软磁α-Fe相和硬磁Sm2(Fe,Si)17Cx相的尺寸分别为50.6和20.6nm,体积分数分别为71.1%和28.9%;而经400℃热处理后复纳米晶组织结构中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx相的晶粒尺寸分别改变为36.5和24.4nm,体积分数分别为76.7%和23.3%,磁交换耦合作用明显增强。径向分布函数计算表明,低温热处理优化了非晶合金的短程有序范围、配位数和最近邻原子间距等微结构参数,改变了原始态非晶合金中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx相的晶化行为,这是细化α-Fe/Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米晶结构和提高磁耦合性能的根本原因。