烧结Sm(Co,Fe,Cu,Zr)_z的矫顽力机制及其影响因素

综述了烧结Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z的矫顽力机制及成分和工艺对矫顽力的影响。温度对矫顽力机制的影响强烈。随着温度的升高,畴壁钉扎逐渐从排斥型转变为吸引型,当温度高于胞壁相的居里温度时,畴壁钉扎机制几乎完全转变为形核机制。成分和工艺对微观结构、两相的磁学参数有一定影响,因而影响矫顽力。

流动温压成型时间和温度对粘结钕铁硼/铁氧体复合磁体性能的影响

采用快淬NdFeB磁粉和铁氧体磁粉复合,流动温压成型制备出各向同性粘结钕铁硼/铁氧体复合磁体,研究了流动温压工艺对磁体密度和磁性能的影响。结果表明,随着流动温压成型时间的延长和温度的增高,磁体剩磁Br、内禀矫顽力Hcj、最大磁能积(BH)max和密度增大,当达到一定值后开始减小。矫顽力温度系数β随成型时间的延长有下降的趋势,但基本不随温度变化。

新型钐钴永磁的高温性能和微观结构

研究了在高温下(>400℃)具有高矫顽力的新型Sm(CobalFe0 2Cu0 09Zr0 0256)7永磁合金,该合金在673K时矫顽力仍为575kA·m-1;矫顽力温度系数为-0 126%·℃-1,比传统的2∶17型Sm Co合金要低。透射电镜研究表明,合金胞状组织结构的平均尺寸大约为83nm。

NdFeB磁粉对粘结NdFeB/锶铁氧体复合磁体性能的影响

采用流动温压成型技术制备了各向同性粘结NdFeB/锶铁氧体复合磁体。研究了不同类型NdFeB磁粉对粘结NdFeB/锶铁氧体复合磁体磁性能和交换耦合作用的影响。结果表明,粘结贫稀土NdFeB/锶铁氧体复合磁体的综合磁性能最好,当NdFeB和铁氧体的质量比为3:2时,其磁性能Br=0.38 T,Hcj=524 kA/m,(BH)max=21.9 kJ/m3;另外,其Henkel曲线为典型的S型曲线。粘结纳米双相NdFeB/锶铁氧体复合磁体内的交换耦合作用近乎消失,磁体内以静磁交互作用为主。

高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)_z永磁体的设计原则

为了提出制造具有较高的最高使用温度的高温Sm(Co,Fe ,Cu ,Zr) z 永磁体的设计要求 ,根据最高使用温度公式中影响TMO的Hci,TR及 β值 ,提出了高温Sm(Co ,Fe ,Cu ,Zr) z 永磁体的成分设计要求为∶Cu含量高 ,Fe含量低 ,Zr含量适当 ,z值小 .用粉末冶金方法分别制造了 4种成分不同的合金 .其中 :Cu含量高、Fe含量低、Zr含量适当、z值小的C样品Sm(CobalFe0 .1Cu0 .0 8Zr0 .0 3) 7永磁体的室温内禀矫顽力Hci为 183 0 .8kA/m ,温度系数 β( 2 0～ 2 0 0℃ )为- 0 .2 0 % /℃ ,估算其使用温度能超过 4 0 0℃ ;Fe含量高 ,Cu含量低 ,z值大的B样品Sm(CobalFe0 .2 Cu0 .0 6 Zr0 .0 2 ) 8.5永磁体的Hci为 2 3 88kA/m ,β为 - 0 .3 3 % /℃ ( 2 0～ 2 0 0℃ ) ,其tMO仅为 2 70℃ ;而A ,D样品的性能及使用温度介于B与C之间 .实验结果表明 ,Cu含量高、Fe含量低、Zr含量适当、z值小是制造高温Sm(Co,Fe ,Cu ,Zr) z 永磁体的必要条件 .为制造高温Sm(Co,Fe ,Cu ,Zr) z

Sm(Co_(bal)Fe_(0.1)Cu_xZr_(0.033))_(7.4)(x=0.06,0.08,0.10)永磁体的磁性能

以粉末冶金法制备了2∶17型Sm(CobalFe0.1CuxZr0.033)7.4(x=0.06,0.08,0.10)永磁体,研究了Cu含量对Sm(CobalFe0.1CuxZr0.033)7.4永磁合金的退磁曲线、磁能积、矫顽力、矫顽力温度系数等的影响.结果发现,Cu含量超过0.08以后会导致磁体的退磁曲线方形度降低,并进而导致磁体的磁能积降低;同时发现提高Cu含量,有利于提高2∶17型Sm(CobalFe0.1CuxZr0.033)7.4永磁体的室温及高温500℃的矫顽力,但高Cu含量也会导致矫顽力温度系数增大,使矫顽力在高温下衰减较快,这表明2∶17型SmCo永磁体的矫顽力与Cu元素的微化学成分分布密切相关.

Sm(Co_(bal)Fe_(0.1)Cu_(0.1)Zr_(0.033))_(6.9)高温永磁合金的矫顽力

对Sm(Co_(bal)Fe_(0.1)Cu_(0.1)Zr_(0.033))_(6.9)合金,经810℃等温时效后以0.5℃/min逐渐冷却,在600℃—400℃温度区间淬火,研究了不同淬火温度下的磁滞回线、磁畴和矫顽力温度系数β.发现时效600℃淬火后磁滞回线出现台阶状,说明畴壁中应存在两处钉扎.随淬火温度的降低,合金的室温矫顽力显著增加,磁滞回线的台阶消失.通过磁畴形貌发现时效600℃淬火后的磁畴接近条形畴,1:5相中Cu分布相对均匀,形成的畴壁钉扎较弱,从而使磁滞回线出现台阶,决定矫顽力的畴壁钉扎位于两相界面处;随时效淬火温度的降低,磁畴逐渐细化,畴壁1:5相中的畴壁能降低,形成了较强的内禀钉扎,并决定材料的矫顽力,两相界面处的畴壁钉扎被掩盖.对不同温度淬火合金的高温矫顽力研究表明,最强的畴壁钉扎位于两相界面处时,矫顽力随温度升高逐渐增加,矫顽力出现温度反常现象;最强的畴壁钉扎位于1:5相中心时,矫顽力随温度升高逐渐衰减.当测试温度达到500℃后不同淬火温度样品的矫顽力几乎相同,此时最强畴壁钉扎均在两相界面处.

Sm(Co_(bal)Fe_(0.1)Cu_(0.1)Zr_(0.04))_z(z=6.5～7.5)磁体的高温磁性能

在大功率航空发电机等领域,迫切需要研制使用温度超过450℃的高温永磁材料。然而,NdFeB永磁材料使用温度低于80℃,耐高温NdFeB永磁材料的使用温度也低于150℃;商业2∶17型Sm2Co17永磁体使用温度范围低于300℃。近年来,研制使用温度超过450℃的高温永磁材料成为该领域研究的热点问题。本文用粉末冶金的方法,制备了不同z值的Sm(CobalFe0.1Cu0.1Zr0.04)z(z=6.5～7.5)合金样品。系统研究了z值对合金结构、磁性能的影响规律。室温下z=7.3的合金矫顽力最大,超过2400kA/m;773K时,z=7.1的合金矫顽力最大,达到640kA/m。高温条件下合金的磁性能和退磁曲线的方形度降低。合金z值对内禀矫顽力温度系数影响显著,其中z=6.9的合金,内禀矫顽力温度系数最低,仅为-0.052%/℃,z≤6.7或z≥7.1时,均导致内禀矫顽力温度系数增大。