各向異性納米晶SmCo-,5-和PrCo-,5-永磁體的制備與研究.pdf

1、R-Co系二元化合物SmCo5、PrCo5具有優(yōu)異的內(nèi)稟磁性，因此獲得了廣泛的關(guān)注。關(guān)于采用傳統(tǒng)的粉末冶金技術(shù)制備粗晶SmCo5、PrCo5永磁體的研究已有報(bào)道。但是到目前為止，關(guān)于全致密納米晶SmCo5、PrCo5永磁體的報(bào)道甚少。與相同成分的傳統(tǒng)粗晶磁體相比，納米晶磁體具有更高的矯頑力，此外還具有更好的耐腐蝕性和力學(xué)性能。另一方面，納米晶磁體在獲得磁各向異性方面長(zhǎng)期面臨著技術(shù)上的困難。對(duì)此，本文針對(duì)全致密各向異性納米晶SmCo5、P

2、rCo5永磁體的制備及其結(jié)構(gòu)與磁性能表征開展了系統(tǒng)的研究。
　　 應(yīng)用放電等離子燒結(jié)技術(shù)（簡(jiǎn)稱SPS技術(shù)）快速熱壓-熱變形的方法制備出各向異性納米晶SmCo5、PrCo5磁體，并對(duì)部分磁體進(jìn)行了退火處理。然后使用X射線衍射技術(shù)（XRD）分析了化合物SmCo5、PrCo5的晶體結(jié)構(gòu)。采用透射電子顯微鏡（TEM）觀察了磁體的微觀組織結(jié)構(gòu)。采用物理性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)（PPMS）和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）測(cè)試磁體的各項(xiàng)磁性能參量。
　　

3、 研究了熱變形工藝中關(guān)鍵技術(shù)參量對(duì)SmCo5磁體結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。研究表明，熱變形過(guò)程中不同變形量對(duì)樣品c軸晶體織構(gòu)的形成及磁性能影響顯著。當(dāng)變形量達(dá)到80％以上時(shí)，磁體形成了良好的c軸晶體織構(gòu)，從而具有強(qiáng)烈的磁各向異性。磁體的矯頑力隨變形量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的變化規(guī)律，當(dāng)變形量為80％時(shí)磁體矯頑力最高達(dá)到4000kA/m。通過(guò)工藝優(yōu)化獲得制備各向異性納米晶SmCo5磁體的具體參數(shù)：升溫速率50℃/min、變形溫度940℃、變形

4、量90％。此時(shí)磁體最佳磁性能為：Mr=0.84T，Hci=800.05kA/m，（BH）max=138.32kJ/m3。
　　 研究了元素C的添加對(duì)各向同性納米晶PrCo5磁體微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。研究表明，C的添加使得PrCo5磁體的晶格參數(shù)產(chǎn)生了變化，但沒有提高磁體的矯頑力。此外，研究了熱變形工藝中關(guān)鍵技術(shù)參量對(duì)各向異性納米晶PrCo5磁體微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。獲得優(yōu)化工藝參數(shù)為：升溫速率50℃/min、變形溫度800℃、變

5、形量80％。此時(shí)磁體的最佳磁性能為：Mr=0.85T，Hci=442.7kA/m，（BH）max=111.84 kJ/m3。
　　 研究了熱處理工藝對(duì)變形量90％的各向異性納米晶SmCo5、PrCo5磁體的結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。其中各向異性納米晶SmCo5磁體的矯頑力由37.64 kA/m提高到1200kA/m，磁能積由0.8kJ/m3提高到了105.28kJ/m3。各向異性納米晶PrCo5磁體的矯頑力由70.5 kA/m提高到了