MM-SPS制備納米晶雙相復合永磁塊體研究.pdf

1、納米晶雙相復合磁體是近年來出現(xiàn)的一類新型永磁材料，其特點是將高飽和磁化強度的軟磁相與高磁晶各向異性的硬磁相在納米尺度下復合成為兼具高剩磁和高矯頑力的雙相復合磁體。理論計算表明，這類磁體具有卓越的磁性能，磁能積高達1090kJ/m3。本文采用高能球磨+放電等離子燒結(簡稱MM-SPS)工藝制備納米晶塊體雙相復合永磁。首先研究了高能球磨制備納米復合磁粉的工藝，長時間高能球磨的產物為非晶相和極細小的α-Fe晶粒；隨后研究了各向同性塊體納米復合

2、磁體的致密化過程，成功制備出全致密納米晶塊體雙相永磁材料；最后研究了添加元素對合金組織結構與磁性能的影響。 本文采用XRD、VSM等方法對高能球磨法制備的納米晶雙相磁粉進行研究。揭示了球磨時間、球磨速度、球料比對Nd8Fe88B4合金組織結構的影響規(guī)律。在當前制備條件下，硬磁相首先呈現(xiàn)非晶趨勢，說明Nd2Fe14B相的非晶形成能力強于α-Fe相。球磨時間和速度是影響粉末結構的重要參數(shù)，通過實驗優(yōu)化，確定了納米晶雙相磁粉的制備工藝

3、：在Ar氣保護下，球料比20∶1，干磨5～20h，轉速為700r/min。 本文采用XRD、TEM、VSM、B-H回線儀等方法對放電等離子燒結方法制備的致密化納米晶雙相磁體進行了系統(tǒng)研究。著重分析了燒結壓力、燒結溫度、球磨時間、熱處理溫度與磁體密度、組織結構及磁性能的關系。成功的制備了低稀土含量下全致密納米晶雙相塊體永磁材料。其中Nd8Fe88B4的最佳密度在球磨5h，燒結溫度620℃，燒結壓力500MPa，保溫3min時獲得，

4、密度為ρ=7.66g/cm3，其最大相對密度達到理論密度的99.9％。而磁體最佳性能在球磨20h，燒結溫度620℃，620℃熱處理20min下得到：Jr=11.4kGs，Hci=3.73kOe，(BH)m=8.47MGOe。發(fā)現(xiàn)了燒結壓力的增大在提高磁體密度的同時具有抑制晶粒長大的作用；低溫燒結對材料獲得更加細小的晶粒組織較為有利。磁體的顯微組織觀察其晶粒尺寸在50nm以下，進一步適合溫度的后熱處理可改善SPS燒結Nd8Fe88B4磁體

5、的磁性能。 本文采用XRD、TEM、B-H回線儀等方法，研究成分添加對磁體性能、磁體密度和磁體組織的影響。探討溫度以及不同球磨工藝的初始粉末對塊材磁性能的影響。隨著燒結溫度的增大，磁體密度接近理論密度。說明溫度的增加對于磁體密度是有利的，但因晶粒長大磁性能惡化，磁體的最好性能仍然出現(xiàn)在620℃燒結時。Co和Si添加會細化晶粒，對磁體性能造成影響，可以改善粉末燒結特性，進一步的熱處理并未改善Nd8Fe78Co9Si1B4磁體的性能