不同淬速下α-Fe/Nd_2Fe_(14)B复合纳米晶结构的形成

采用X射线衍射分析、透射电子显微分析技术及振动样品磁强计研究了Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5合金熔体在不同淬速下α Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶结构的形成和磁性。结果表明,在淬速低于20m/s时随着淬速的升高Nd2Fe14B和α Fe纳米晶的尺寸变得均匀、细小,α Fe相的体积分数增加。当辊速由10m/s增加到20m/s时,Nd2Fe14B和α Fe相的晶粒尺寸分别由51.2nm和30.2nm减小到13.4nm和16.3nm,α Fe相的体积由31.9%增至48.6%,并在20m/s时获得了193.6kJ/m3的最大磁能积。

纳米晶复合永磁合金的磁滞行为与组织结构

研究了经过不同热处理的ＮｄＦｅＢ系纳米晶复合永磁合金的磁滞行为，根据磁滞回线一阶导数 曲线ｄＭ／ｄＨ～Ｈ分析了双相磁体磁滞回线Ｍ～Ｈ的变化情况，采用ＸＲＤ和ＴＥＭ对各典型回线 对应的样品组织结构进行了观测分析，在欠时效和过时效条件下，ｄＭ／ｄＨ～Ｈ曲线均出现双峰，但对 应不同的显微组织和不同的机制．在峰值时效条件下，合金由２：１４：１和α－Ｆｅ双相组成，ｄＭ／ｄＨ～Ｈ 曲线由单峰组成，磁滞回线表现为单相磁体的磁滞行为。

熔体过热对Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)纳米复合永磁合金过冷度、非晶形成能力和晶化行为的影响

采用差热分析法研究了Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)永磁合金形核过冷度与其熔体过热度的关系。在此基础上,通过对不同熔体过热度的快淬薄带进行凝固组织结构分析、磁性能测试和差热分析,研究了熔体过热度对合金的非晶形成能力和晶化行为的影响。结果表明:在28~168 K的过热度范围内,Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)合金的过冷度随着熔体过热度的提高而显著增大了约80 K,它们之间呈现非线性关系;过冷度拐点对应的临界过热度为68 K,在小于68 K的过热度范围内,过冷度随过热度的提高而急剧增大了67 K,而在大于68 K的过热度范围内,过冷度随之而变化的幅度不大,其间的平均过冷度达到了174 K。熔体过热度为60 K时,快淬薄带的微观组织由Nd_2Fe_(14)B,Fe_3B和α-Fe纳米晶构成,其磁性能为H_(ci)=992.91 k A·m^(-1),B_r=0.56 T,(BH)_(max)=45.81 k J·m^(-3);熔体过热度提高至90和110 K时,快淬薄带的微观组织由纳米晶和非晶构成,且熔体过热温度越高,非晶的量越大;熔体过热度提高至150 K时,快淬薄带的微观组织由完全非晶构成。快淬薄带中的部分非晶或完全非晶在晶化退火过程中的相变都沿循以下路径:Am(非晶相)→Am'+Fe_3B→Fe_3B+Nd_2Fe_(23)B_3→Fe_3B+Nd_2Fe_(14)B+α-Fe。

Nd_2Fe_(14)B/α-Fe系纳米晶复合永磁合金的磁黏滞行为及其交互作用

利用扫描速率法研究纳米晶复合永磁合金Nd_(8.5)Fe_(76)Co_5Zr_3B_(6.5)Dy_1,Nd_(9.5)Fe_(75)Co_5Zr_3B_(6.5)Nb_1和Nd_(9.5)Fe_(75.4)Co_5Zr_3B_(6.5)Ga_(0.6)的磁黏滞行为,计算了合金的扰动场及磁交换长度,分析了其交互作用、微观结构和磁性能之间的关系.结果表明,3种合金的扰动场分别为4.80,4.87和5.09 k A/m;磁交换长度差别不大,分别为4.53,4.41和4.20 nm.Nd_(9.5)Fe_(75)Co_5Zr_3B_(6.5)Nb_1合金的交互作用最强,主要是因为合金中的晶粒尺寸细小(约为15 nm)且分布均匀.3种合金均呈单一的硬磁特征,其中Nd_(9.5)Fe_(75.4)Co_5Zr_3B_(6.5)Ga_(0.6)合金磁化反转的一致性最好,使得其剩磁较高,最大磁能积较大.

纳米晶复合Nd_(9.5)Fe_(79-x)Co_5Nb_xB_(6.5)(x=0,1,2,3)永磁合金的微结构和磁性能

利用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)等研究了Nb元素对纳米晶复合Nd_(9.5)Fe_(79-x)Co_5Nb_xB_(6.5)(x=0,1,2,3)永磁合金微结构和磁性能的影响。结果表明,随着Nb元素的增加,合金的剩磁J _r首先增加,在Nb含量为1 at%时达到最大值0.94 T,继续增加Nb元素后,合金的剩磁开始下降;矫顽力_i H_c则随着Nb元素的增加逐步增加,当Nb含量超过2 at%后,增加幅度变缓;合金的最大磁能积(BH)_(max)随着Nb元素的增加先增加后降低,纳米晶复合Nd_(9.5)Fe_(79-x)Co_5Nb_xB_(6.5)合金具有最优的综合磁性能,即J_r=0.91 T,_i H_c=663k A/m,(BH)_(max)=120 k J/m^3。Nb元素在合金的晶化过程中富集于晶间形成Nb Fe B相,有利于细化晶粒尺寸,从而提高合金的磁性能。