机械球磨与HDDR结合制备纳米晶Nd_(12)Fe_(82)B_6合金粉末及其组织特征

在氢气氛中机械球磨铸态Nd12Fe82B6(at%)合金,利用机械力驱动使之发生歧化反应,随后进行真空脱氢-再结合处理,获得纳米晶合金粉末材料。采用差示扫描量热法(DSC),分析了歧化态合金粉末的脱氢-再结合行为。利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),及透射电镜(TEM)等测试方法,研究了球磨及脱氢-再结合过程中合金粉末的相变与微观组织。结果表明:在0.2MPa氢气氛中球磨20h,可使Nd12Fe82B6合金完全歧化,形成晶粒尺寸约为8nm的Nd2H5,Fe2B和α-Fe的纳米歧化组织,并且粉末颗粒细化到0.5μm^1.0μm。在760℃,30min的条件下进行真空脱氢-再结合处理,获得了平均晶粒尺寸约为30nm的Nd2Fe14B/α-Fe纳米复相Nd12Fe82B6合金粉末。

非平衡凝固下Nd_8Fe_(86)B_6合金的显微组织及凝固行为

研究非平衡凝固条件下Nd8Fe86B6合金显微组织和凝固行为的变化规律。结果表明,Nd8Fe86B6合金随着冷却速度的增大,组织发生明显变化。当冷却速率低于1.3×103K/s,组成相为Nd2Fe14B、-αFe和富B相;冷却速率介于1.3×103~3.95×105K/s之间组成相为Nd2Fe14B和-αFe相;当冷却速率介于3.95×105~4.51×105K/s时,相组成为Nd2Fe14B相和非晶相;冷却速率大于5.39×105K/s时组织为完全的非晶相。随着冷却速率的增大,各个相的尺寸由微米级别减小到纳米级别。

纳米晶复相Nd-Fe-B合金粉末的制备及组织结构研究

研究了在氢气氛下机械球磨铸态Nd8Fe86B6合金,利用机械力驱动Nd-Fe-B合金发生歧化反应,并随后在一定温度及真空度下进行脱氢-再结合处理,制备纳米晶Nd2Fe14B/α-Fe复相材料.利用X射线衍射检测(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、透射电镜(TEM)及磁力显微镜(MFM)等测试方法,对球磨和脱氢过程中合金粉末相变及微观组织进行分析观察.实验结果表明,Nd8Fe86B6合金中基体Nd2Fe14B相发生了吸氢并歧化反应,球磨20h后,Nd2Fe14B相峰基本消失,获得了晶粒大小为10nm左右的Nd2H5、FeB和α-Fe歧化组织.在700℃下进行30min真空脱氢处理,获得了平均晶粒尺寸约为37nm左右的Nd2Fe14B/α-Fe复相组织.通过对材料磁畴结构的观察,发现获得粉末中两相晶粒之间具有明显交换耦合作用.

Nd_7Fe_(61)B_(22)Mo_4Y_6纳米复合永磁材料的磁性能及微结构

采用铜模喷注法成功制备了尺寸为1×5×50 mm的长片状Nd_7Fe_(61)B_(22)Mo_4Y_6合金。通过差式扫描量热分析、X射线衍射分析及磁性能测量系统研究了合金的热稳定性、相组成及磁性能。结果表明,合金的磁性能对于热处理条件极为敏感,铸态合金显示软磁性能,经不同温度热处理后,其磁性转变为硬磁特性。通过740℃等温退火10 min,合金表现出最佳磁学性能,其中剩磁0.51 T,矫顽力1289 kA/m,最大磁能积46.2 kJ/m3。Nd_7Fe_(61)B_(22)Mo_4Y_6合金优良的磁性能可以归结为软磁相颗粒α-Fe、Fe3B和硬磁相颗粒Nd2Fe14B之间强烈的交换耦合作用。由于其尺寸大和磁性能良好的特点,Nd-Fe-B-Mo-Y系纳米复合永磁合金具有潜在的应用价值。

Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米晶复合永磁材料的中子衍射结构分析及磁性研究

用真空快淬法制备Nd12Fe84B6非晶态薄带,经700℃真空退火处理,获得Nd2Fe14B/α Fe双相纳米晶复合永磁材料。用中子衍射的方法对两种不同退火时间的样品进行室温相结构分析,并根据尺寸效应引起的衍射线展宽得到了晶粒的平均尺寸。研究结果表明:对退火时间为20min和90min的样品,Nd2Fe14B硬磁性相的平均晶粒大小分别为52.1nm和55.3nm,α Fe软磁性相的平均晶粒大小分别为61.5nm和66.2nm;软、硬磁性相的晶粒大小几乎没有变化。随着退火时间的增加,Nd2Fe14B硬磁性相的体积分数增加,而α Fe软磁性相的体积分数则减少。磁性测量及剩磁分析表明:90min的样品磁性能优于20min的样品,90min样品软、硬磁性相晶粒之间的交换耦合作用>20min的样品。

充氢球磨及脱氢处理对纳米Nd_2Fe_(14)B/α-Fe组织和性能的影响

研究了在氢气氛下机械球磨铸态Nd8Fe86B6合金,使NdFeB合金发生歧化反应,随后在一定温度下进行真空脱氢处理,并通过粉末压制成形制备纳米双相稀土永磁体。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、以及原子力显微镜(AFM)等测试手段,对球磨过程中合金粉末吸氢岐化反应以及脱氢过程中相变及粉末形貌进行分析观察。实验结果表明,Nd8Fe86B6合金中Nd2Fe14B相发生了吸氢并歧化反应,球磨20h后获得了晶粒大小为10nm左右的Nd2H5、FeB和αFe歧化组织,氢化及岐化反应对粉末颗粒细化效果明显,球磨20h后大部分颗粒尺寸约为70nm,经过真空脱氢处理后颗粒尺寸约为135nm。研究得出,对球磨20h并在700℃下进行脱氢再结合处理获得的粉末进行室温下压制成形,获得了晶粒组织约为25nm左右的复相组织,通过振动样品磁强计(VSM)测得压制磁体的磁性能最高为:Br=0.72T,Hci=553kA/m,(BH)m=92.5kJ/m3。

机械球磨法制备纳米复相Nd_2Fe_(14)B/α-Fe永磁材料的微观组织及磁性能

通过在氩气保护下对成分为Nd8Fe86B6(原子数比)铸态合金机械球磨,随后进行真空晶化处理,制备了纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁合金。通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、透射电子显微镜(TEM)以及振动样品磁强计(VSM)等分析方法研究了不同球磨时间及晶化处理温度对Nd8Fe86B6合金组织及磁性能的影响。结果表明,随着球磨时间的延长,Nd2Fe14B相及α-Fe的晶粒尺寸迅速减小,球磨25 h后粉末由一些晶粒尺寸约为10 nm的Nd2Fe14B/α-Fe复相组织以及非晶相组成,非晶相通过随后的晶化处理可转变成Nd2Fe14B/α-Fe复相组织。球磨及晶化处理工艺参数对Nd8Fe86B6合金磁性能有很大的影响,通过优化球磨以及晶化处理工艺,可制备出较高性能的粘结磁体。球磨25 h,在700℃下晶化处理30 min,获得Nd8Fe86B6磁体最佳磁性能为:Br=0.63 T;Hci=449 kA/m;(BH)max=62 kJ/m3。

Formation of Fe_(56)Mn_5Cr_7-Mo_(12)Er_2C_(12)B_6 amorphous steel

The Fe48Cr15Mo14Er2C15B6amorphous steel can hardly be used as an engineering material because of its ex- treme brittleness and very low iron content. By changing the composition of the nonmagnetic amorphous steel, and using the relation between the reduced glass transition tempera- ture Trg and the glass forming ability, a new amorphous Fe56Mn5Cr7Mo12Er2C12B6 alloy with good glass forming abil- ity and high iron content was obtained. The diameter of the as-cast sample rod reached 8 mm. This new amorphous steel has lower manufacturing cost due to its high iron content, and thus it can have wider applications.