(Fe,Co)-RE-B-M(M=Cu,Nb)永磁材料磁性能的研究.pdf

1、納米晶雙相(Fe,Co)-RE-B-M(M=Cu,Nb)復(fù)合永磁材料是一種綜合性能十分優(yōu)異的新型磁性材料,這種材料利用軟磁相的高飽和磁化強(qiáng)度和硬磁相的高矯頑力的特點(diǎn),在納米尺寸范圍內(nèi),通過(guò)軟、硬磁相間的交換耦合作用可獲得很高的硬磁性能。根據(jù)微磁學(xué)理論,這種材料的最大磁能積可達(dá)到1MJ/m3,高于此前所有的單相永磁材料的磁能積。此類(lèi)材料因較低的生產(chǎn)成本,優(yōu)異的性能,具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。但是目前生產(chǎn)的納米晶雙相RE-Fe-B復(fù)合永磁材料

2、的性能與理論值相差很大,主要是由于非晶合金晶化時(shí),軟磁相的析出溫度要低于硬磁相的析出溫度,當(dāng)硬磁相開(kāi)始析出時(shí),軟磁相已經(jīng)長(zhǎng)大,達(dá)不到交換耦合作用的效果。因而如何獲得細(xì)小且均勻的納米晶晶粒成為研究納米晶雙相(Fe,Co)-RE-B-M復(fù)合永磁材料的重點(diǎn)。
　　 本文分別研究了不同的晶化時(shí)間及添加Cu和Nb元素對(duì)富B型納米晶雙相Nd-Fe-B復(fù)合永磁材料磁性能的影響,以及Cu元素對(duì)富Fe型納米晶雙相RE-Fe-B復(fù)合永磁材料磁性能的

3、影響。
　　 使用真空電弧熔煉爐制備母合金,采用熔體快淬法制各出設(shè)計(jì)好的合金成分的非晶薄帶,并對(duì)非晶薄帶做XRD和DSC檢測(cè),結(jié)果表明:制備出的條帶均為非晶態(tài)合金,并根據(jù)DSC結(jié)果確定出晶化熱處理工藝。對(duì)晶化處理過(guò)的磁粉做VSM檢測(cè)其磁性能,并對(duì)晶化后的條帶通過(guò)XRD對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)。部分晶化處理后的磁粉用來(lái)制備粘結(jié)磁體。
　　 通過(guò)討論不同的晶化時(shí)間對(duì)永磁材料結(jié)構(gòu)的影響,進(jìn)而討論其對(duì)磁性能的影響。結(jié)果表明:隨著晶化時(shí)間

4、的延長(zhǎng),永磁材料的磁性能先升高后降低,這是由于晶化相的晶粒長(zhǎng)大所致。
　　 對(duì)Cu和Nb部分替代Fe67Co9.5Nd3Dy0.5B20合金中的Co對(duì)合金磁性能的影響進(jìn)行了研究,隨Cu含量的增加,Fe-Co-Nd-Dy-B-Cu-Nb系合金的磁性能逐漸增大,當(dāng)Cu的含量為0.5at％,磁能積(BH)m有最大值為46.416kJ/m3,這是由于Cu元素具有細(xì)化晶粒增強(qiáng)軟磁相與硬磁相之間的交換耦合作用。Cu和Nb的復(fù)合添加使Fe-C

5、o-Nd-Dy-B-Cu-Nb系合金的磁性能反而降低,這是由于引入了過(guò)多的非磁性元素,但是Nb元素的添加增大了合金系的GFA。
　　 添加少量的Cu元素增大了(Nd,Pr)8.5Fe84.5Nb0.5Zr0.5B6合金的磁性能,這也是由于Cu元素具有細(xì)化晶粒的作用,提高了永磁材料的磁性能。該合金系中(Nd0.8Pr0.2)8.5Fe84Nb0.5Zr0.5Cu0.5B6合金具有最大的磁能積為64.8kJ/m3。
　　 粘