高性能Sm_(2)Co_(17)型烧结永磁体的制备及微结构研究

高性能2∶17型SmCo永磁体的磁性能和其微结构密切相关。通过优化Cu含量以及微结构制备出最大磁能积((BH)_(max))为32.88MGOe的高性能SmCo永磁体,并且磁体具有较高内禀矫顽力(H_(cj)).研究了磁体内禀矫顽力和微结构的关联。研究表明,随着Cu含量增加,磁体剩磁B r逐渐减小,H cj逐渐增大。Cu含量对Sm(Co_(bal)Cu_(x)Fe_(0.285)Zr_(0.023))7.6(x=0.051、0.062、0.073)磁体胞尺寸和片状相密度几乎没有影响,但随着Cu含量由0.051增加到0.073,胞壁处峰值Cu浓度明显增大,这是磁体内禀矫顽力增强的主要原因。

2∶17型Sm-Co高温永磁体的研究

用粉末冶金工艺制备了Sm(CobalFevCu0 .0 88Zr0 .0 2 5) 7.5(v =0～ 0 .3 0 )烧结磁体 ,通过系统研究Fe含量对磁体的室温及高温磁性的影响 ,制备出了具有很好的高温稳定性的永磁材料Sm(CobalFe0 .0 7Cu0 .0 88Zr0 .0 2 5) 7.5,在 5 0 0℃时其磁性能为 :Br=0 .687T ,bHC=42 9.7kA·m- 1 ,iHC=63 7 4kA·m- 1 ,(BH) max=83 .7kA·m- 1 。比较了该材料与商业用高矫顽力Nd Fe B和高矫顽力 2∶17型Sm Co磁体的高温磁性。

磁粉粒度对2:17型Sm-Co烧结磁体性能及微结构的影响

通过粉末冶金工艺制备了高剩磁2:17型Sm-Co永磁材料,系统地研究了磁粉平均粒度对磁体性能和微结构的影响。随着球磨时间的延长,磁粉的平均粒度D由6.2μm逐渐减小到4.3μm,烧结磁体的平均晶粒尺寸从约80μm减小到约30μm,磁体中的氧含量明显增加。当D在5.0～6.0μm范围时,烧结磁体的综合性能较好,特别是在D=5.7μm时,磁体具有最佳的磁性能:Br=1.16T,Hcj>2069.6kA/m和(BH)m=231.6kJ/m3。

高温2∶17型SmCo永磁体的显微组织及其与磁性能的关系

为了解2∶17型SmCo永磁体的显微组织与磁性能的关系,用粉末冶金法制备了4种Sm(CobalFe0.1-CuyZr0.04)z烧结磁体,每种成分磁体都进行了热处理工艺优化实验;并对磁体的显微组织及其与磁性能的关系进行了研究。结果表明:z值较低,同时Cu含量又较高的Sm(CobalFe0.1Cu0.16Zr0.04)6.7磁体具有最佳磁性能;扫描电镜(SEM)观察表明:显微组织表现为晶粒细小均匀且基本没有孔洞,晶界析出物均匀平滑地沿晶粒边界析出、且不成大块聚集的磁体具有较好的磁性能;磁力显微镜(MFM)观察表明:Sm(CobalFe0.1Cu0.16Zr0.04)6.7磁体的显微组织呈明显的胞状结构,磁畴结构表现为波纹畴结构,其高温磁滞回线在400℃时方形度仍较好,Hci仍有830kA/m,矫顽力温度系数(β)达-0.15%/℃,在500℃时退磁曲线才开始恶化。

高温型Sm_2Co_(17)永磁体的磁性能及热稳定性

采用粉末冶金工艺制备高温型Sm_2Co_(17)永磁材料,其室温磁性能为:B_r=0.984T,H_(cb)=761k A/m,H_(cj)=1957k A/m,(BH)_(max)=190.4k J/m^3。高温550℃的B-H曲线具有良好的线性度,磁性能为:B_r=0.661T,H_(cb)=447.8k A/m,H_(cj)=536.7k A/m,(BH)_(max)=78.68k J/m^3。内禀矫顽力温度系数β(17.7~550℃)为-0.14%/℃。制备Φ10×10mm并进行电镀层防护的样品,在高温550℃的大气环境下进行长期热稳定处理。结果表明,随着处理时间的延长,镀层表面产生CuO和CoO复合氧化层,从而减缓了SmCo磁体的进一步氧化;经过5036h热稳定处理后磁通量下降了6.95%,磁体的热稳定性良好。

2：17型Sm（Co，Fe，Cu，Zr）z磁体微磁结构的磁力显微镜研究

用磁力显微镜（MFM）研究了2：17型Sm（Co，Fe，Cu，Zr）z磁体的微磁结构。通过对镀和不镀Ta高温退火前后样品的微磁结构的比较。研究表明：20nm厚度的Ta膜保护层能有效抑制高温下Sm的挥发；对于2：17型Sm-Co磁体，样品制备过程中介入的应力只能对磁畴结构产生局域的影响；不镀Ta膜高温退火后，由于Sm严重挥发，样品表面微磁结构发生很大变化。对比高矫顽力Fe-Pt针尖和普通Co-Cr MESP针尖测量的磁力图，

Cu含量对Sm_2Co_(17)型烧结磁体工作温度的影响

采用粉末冶金法制备烧结Sm(Co1-u-v-wFeuCuvZrw)7.5(v=0.05~0.08)材料,研究了Cu含量对材料内禀矫顽力及其温度系数的影响,进而探讨了Cu含量对材料工作温度的影响。结果表明,Cu的添加对材料的内禀矫顽力有显著影响,而对材料Hcj温度系数无明显影响(-0.2^-0.3%/℃)。提高Cu含量有利于提高材料的Hcj,但将降低其剩磁Br。v=0.08的材料350℃下B-H退磁曲线仍保持直线,性能达到Br=0.92T,Hcb=620kA/m,Hcj=856kA/m,(BH)max=143kJ/m3,可满足350℃工作温度的特定使用要求。

Sm_2Co_(17)型高温稀土永磁的微结构与磁性能

采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、磁力显微镜(MFM)和原位X射线衍射(XRD)等探讨Sm2Co17型稀土永磁材料的胞状结构、畴结构和相结构及其对磁性能的影响,制备使用温度为500℃的高温稀土永磁材料。结果表明,Sm(CoFe0.11Cu0.10Zr0.03)7.5具有很好的高温稳定性,500℃时的磁性能为:Br=0.708 T,Hci=646.7 kA/m,BHmax=85.4 kJ/m3;其磁畴宽度远小于晶粒尺寸,但大于胞状结构的尺寸,使用温度较高的磁体具有较小的磁畴和胞状结构;当使用温度小于300℃时,Sm2Co17型磁体内存在的相结构为2:17R、2:17H和1:5相,矫顽力主要受1:5相的钉扎而产生;当300℃<t<tc1:5时,部分1:5相转变成中间相并最终转变成2:7相,磁体的矫顽力将由1:5相钉扎和2:7相形核所控制;当t≥tc1:5时,磁体的矫顽力将全部由非磁性1:5相和2:7相形核所控制。

块状纳米晶Sm2Co17烧结磁体的研究

采用高能球磨和放电等离子烧结技术制备了致密纳米晶Sm2Co17烧结磁体,研究了粉末和烧结磁体的结构和磁性能。球磨粉末在低温退火(<1023K)时,主相为TbCu7结构;高温退火(>1023K)时,主相为Th2Zn17结构。退火温度从923K增加到1223K,粉末的矫顽力从0.99T下降到0.12T。烧结磁体也具有TbCu7结构,磁体平均晶粒尺寸约为35nm。室温时磁体的剩磁为0.65T,矫顽力达0.87T。烧结磁体具有较好的高温性能,573K时的剩磁为0.6T,矫顽力为0.32T。

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。

Sm_2Fe_(17)N_x永磁体的商品化现状和发展趋势

本文指出了影响Sm2 Fe17Nx 永磁体商品化的几个主要因素 ,以及目前材料工作者为解决以上问题所作的大量工作 ,并指出了Sm2 Fe17Nx 永磁体今后的发展趋势。

稀土SM_2Fe_(17)型永磁材料X射线无标定量相分析

具有优良内禀磁性能的 Sm2Fe17型稀土永磁材料是当前磁性材料领域研究的热点之一.通过分析 Sm2Fe17 型菱方结构和体心立方 -Fe 中原子坐标计算得到了 Sm2Fe17 相的 303 衍射在 2 303= 42.57 °和 -Fe 的 110 衍射在 2 110= 45.067 °的结构因子 F 分别为 651.91 与 31.52.由单相计算结果与试验值及标准值的对比发现,利用 X 射线衍射的测量值,用直接对比法分析 Sm2Fe17 型稀土永磁材料中物相的组成是可行的.退火态和 HDDR 处理后 Sm10.5Fe89.5 和 Sm12.8Fe87.2合金的物相组成计算表明,多添加质量分数为 25%的Sm,可以补偿钐在熔炼时的挥发,使退火后Sm12.8Fe87.2合金的 -Fe 量减少到体积百分比 1.7%.多添加金属 Sm 对 HDDR 工艺中的复合过程没有明显的补偿效果,对减少 HDDR 工艺后的残留 -Fe 含量作用不大.

放电等离子烧结技术制备Sm_2Fe_(17)N_x烧结磁体的研究

采用放电等离子烧结技术制备了Sm2Fe17Nx烧结磁体,考查了压力、烧结温度和升温速率对烧结磁体性能的影响。结果表明:随压力的增加,磁体的致密度显著提高,但Sm2Fe17Nx分解成SmN、α-Fe和N2的程度加剧,造成磁体的矫顽力明显下降,在1GPa的高压下烧结时,超过200℃后磁体的矫顽力就下降很快,说明高压促进了Sm2Fe17Nx的低温分解;采用升温速率为450℃/min的快速烧结工艺,发现未能有效地抑制Sm2Fe17Nx的分解。

Sm_2Fe_(17)N_x稀土永磁体

综述了Sm2Fe17Nx稀土永磁体合成与制备的主要方法如:传统粉末法、还原/扩散法、快淬法、机械合金化法、HDDR法以及橡皮模等静压技术等.介绍了Sm2Fe17Nx稀土永磁体的研究成果及最新研究进展.

2:17型Sm-Co整体辐向永磁环烧结工艺的研究

针对2∶17型Sm-Co整体辐向永磁环在烧结过程中出现的问题进行了研究,并通过SEM、EDS等分析了真空预烧和烧结温度对磁体性能的影响原因。结果表明:调整合适的烧结工艺过程能有效地减少永磁环的开裂和变形;在1190℃进行真空预烧,明显改善了永磁体的性能,预烧时间在20min时,磁性能最好。烧结温度对永磁体性能有着非常重要的影响,合适的烧结温度为1220℃,烧结时间为70min。永磁体的磁性能:Br=1.08T,Hcj>2100kA/m,(BH)max=212kJ/m3。

添加不同钐含量的Sm_2Fe_(17)型合金及其氮化物的研究

通过采用粉末冶金法及密封氮化的方法,对添加不同钐含量的Sm2Fe17型合金及其氮化物的组织形貌、物相组成与结构及磁性能进行了研究。结果发现,多补偿添加25%钐可以使Sm2Fe17型合金退火态的-αFe含量小于2%。Sm-Fe合金冶炼后的主相均表现为菱方Th2Zn17型结构,但快冷时优先沿{300}和{220}面长大。氮化后Sm2Fe17晶格膨胀形成Sm2Fe17Nx主相,而-αFe的X射线特征峰未见明显移动。Sm14.2Fe85.8合金晶胞膨胀相对较小,而Sm12.8Fe87.2晶胞膨胀较大,在氮化20h时有最大ΔV/V=8.36%。氮化增加合金中的-αFe含量。Sm14.2Fe85.8Nx的剩磁最高为59.5 Am2/kg,Sm10.5Fe89.5Nx磁化强度最高值为193.6 Am2/kg,Sm12.8Fe87.2Nx合金的所有磁性能值基本分布在Sm14.2Fe85.8Nx和Sm10.5Fe89.5Nx的值之间。

2∶17型SmCo永磁材料的研究进展与展望

2∶17型SmCo永磁体自1977年问世以来,已有很大发展,其性能不断提高。因其具有优异的磁性能,在微波通讯技术、航空航天、国防工业、交通运输业等很多领域有着广泛的应用。最近又提出了最高工作温度大于400℃的永磁材料的要求,因2∶17型SmCo永磁体具有高的居里温度和较高的磁能积而成为首选材料。从1996年至今出现了2∶17型SmCo高温磁体的研究热潮,本文主要介绍了2∶17型SmCo永磁的发展过程、磁体的磁性能、制备工艺、应用情况及其发展趋势。

2∶17型SmCo永磁材料的研究进展与展望

2:17型SmCo永磁体自1977年问世以来,其研究得到很大发展,性能不断提高。因其具有优异的磁性能,已在微波通讯技术、航空航天、国防工业、交通运输业等领域广泛应用。因2:17型SmCo永磁体具有较高的居里温度和较高的磁能积,而成为永磁材料的首选材料。作者介绍了2:17型SmCo永磁的发展过程、磁体的磁性能、制备工艺、应用情况及其发展趋势。

Sm_2Fe_(17)N_(2.9)永磁体的制备及磁性能的研究

利用球磨法制备Sm2Fe17N2 9粉体,利用X射线衍射仪、比表面积分析仪、扫描电镜、透射电镜、振动样品磁强计、交流初始磁化率测定仪等实验仪器和测量分析方法,对所制备的Sm2Fe17及氮化物的磁性能进行了分析.实验结果表明:球磨法所制的样品质量配比数较为合理,样品在500℃氮化3h磁性能为最佳,主相为TH2Zn17的菱方结构,居里温度与氮化温度相差不大.

放电等离子高压烧结Sm_2Fe_(17)N_x磁体的磁性能和微结构

采用放电等离子烧结技术在1GPa的高压下制备了Sm2Fe17Nx烧结磁体,并对烧结磁体的微观结构和磁性能进行了分析测试。结果表明,随烧结温度的升高,磁体的致密度显著提高,但Sm2Fe17Nx分解成SmN、α-Fe和N2的程度加剧,造成磁体的矫顽力明显下降。对其分解机制分析发现,其分解过程是一个"易形核、难长大"的过程,分解产物为弥散、细小分布的微晶和非晶的SmN和α-Fe核心。