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。

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_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。

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。

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。

高稳定性2:17型SmCo永磁材料的制备、表征及应用

在永磁材料的实际应用中,使用者最为关注的问题之一是其温度特性,即随着环境温度的变化,该材料的磁性能的变化情况。2:17型SmCo永磁材料具有温度稳定性好、饱和磁化强度大、耐腐蚀等诸多优点,是多种精密仪器、仪表及装备的首选材料,在国防军工领域有着重要的应用,是其它永磁材料所无法替代的。本报告将从4个方面:(1)超高使用温度Sm(Co,Fe,Cu,Zr)_z永磁材料;(2)低温度系数2:17型SmCo永磁材料;(3)Sm(Co,Fe,Cu,Zr)_z永磁材料的磁畴结构研究;(4)磁性器件的磁路设计,介绍近年来钢铁研究总院在2:17型SmCo永磁材料的研究、开发及应用方面的进展。

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)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。

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。

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。

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_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。

高温稳定、高磁性能2：17型SmCo永磁体绝缘特性的研究

解释了2：17型SmCo永磁合金晶胞结构对磁体绝缘特性的影响，并通过对磁粉绝缘包覆到磁体整体表面喷涂的全方位电绝缘保护的方案设计，得出制备具有高温稳定性能、优良电绝缘特性、较高磁性能2：17型SmCo稀土永磁体的有效途径。制备的磁体电阻率比烧结磁体高10^6～10^7倍，比粘结稀土永磁高10^3～10^4倍，磁性能比永磁铁氧体高出近1倍。

还原扩散法制备稀土永磁Sm2Fe17Nx的研究

研究了还原扩散法(R/D)制备Sm2Fe17合金及通过气-固相反应法生成Sm2Fe17Nx(x≈3)化合物的整个工艺过程,并通过XRD和SEM等分析测试手段对还原扩散过程和机理作了理论分析和实验研究,通过VSM分析了Sm2Fe17Nx磁粉的磁滞回线.

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。

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。

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。

Re_2Fe_(17)型稀土—过渡族金属化合物磁制冷性能的研究

通过理论分析与预测 ,发现Re2Fe17型稀土—过渡族元素形成的化合物具有明显的制冷效果 .在此基础上将其制成合金试样 ,并在自行设计的测定退磁制冷温差ΔT值的测量装置上进行测试 ,结果为 :Ce2Fe17 -xCox 及Er2Fe17 -xNix(x=0 3～2 0)稀土铁磁金属化合物在外加磁场H=2T ,t=20℃时 ,即室温附近有明显的制冷效果 .前者退磁后制冷温差ΔT=4 75K ,后者为ΔT=4 51K ,基本与目前室温附近制冷效果最好的纯金属Gd接近 (ΔT=5 25K) ,但其价格约为Gd的1/3 。