Fe-,3-B-Nd-,2-Fe-,14-B納米晶復(fù)合永磁材料的磁性能研究及粘結(jié)永磁體的初步探討.pdf

1、納米晶復(fù)合永磁材料是近年發(fā)展起來的一類新型永磁材料，它由軟、硬磁性相在納米尺度范圍內(nèi)復(fù)合而成，通過軟硬磁相之間的交換耦合作用，顯示出單一鐵磁性相的磁化與反磁化特征，具有剩磁增強(qiáng)效應(yīng)。其磁能積理論預(yù)計可高達(dá)1MJ/m<'3>，高于任何一種單相永磁材料；這類材料還具有稀土含量低、化學(xué)穩(wěn)定性好、價格低廉的特點(diǎn)，具有很高的實(shí)用價值和良好的應(yīng)用前景，有可能發(fā)展成為新一代粘結(jié)永磁材料。 但是軟硬磁相之間的交換耦合作用屬于短程作用，因而要獲得

2、高的磁性能就必須控制兩相的晶粒尺寸，這就要求從成分優(yōu)化、工藝改進(jìn)等方面入手，不斷改善其微結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步提高磁性能。 本論文考慮到低釹含量(Nd4.5at[％])的納米復(fù)合永磁材料磁性能雖低于高釹含量的永磁材料，但其具有高剩磁、低成本的特點(diǎn)，并可應(yīng)用在許多要求不高的領(lǐng)域，所以本項(xiàng)研究有一定的意義。 首先，對 Nd 含量為4.5at％的雙相納米復(fù)合永磁材料Nd<,4.5>Fe<,74.5>+xB<,21-X>(x=O;1;

3、2;3;4)的基本組元B元素的最佳含量值進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：B元素含量為20at[％]時，磁性能達(dá)到最大值。 其次，通過添加稀土元素Tb，制備了<,4.5>Fe<,74.5>+xB<,21-X>(x=0.25;0.5;0.75;1;1.25)樣品，研究了Tb含量的變化所導(dǎo)致磁性能的改變，發(fā)現(xiàn)Tb含量為1at[％]時，磁性能達(dá)到了最大值；同理研究了稀土元素Dy的添加對納米復(fù)合永磁材料磁性能的影響，也找到了此類材料中Dy的最佳摻

4、雜量。同時將這兩種添加元素進(jìn)行了效果對比，得出了Tb摻雜優(yōu)于Dy摻雜。接著制備了低釹的Nd<,4.5>Fe<,71.5>CO<,3>Nb<,1>B<,20>和Nd<,4.5>Fe<,71.5>CO<,3>Cu<,l>B<,20>兩種磁性材料，在各種工藝參數(shù)相同的情況下，對比研究了過渡族元素Nb的摻雜效果與過渡族元素Cu的摻雜效果，發(fā)現(xiàn)添加元素Nb的材料磁性能明顯好于添加Cu元素的材料。 然后又制備Nd<,3.5>Tb<,l>Fe

5、<,75.5>B<,20>Nd<,3.5>Tb<,1>Fe<,77.5>B<,18>兩種樣品，對比了二者磁性能后發(fā)現(xiàn)，Nd<,3.5>Tb<,1>Fe<,75.5>B<,20>的剩磁增強(qiáng)應(yīng)更顯著，驗(yàn)證了B元素在硬磁性四方相形成中的關(guān)鍵作用。 最后，在噴射壓力、噴嘴口徑和噴嘴輥面的距離都不變的條件下，研究了甩帶速度變化對Nd<,3.5>TblFe<,75.5>B<,20>和Nd<,4.5>Fe<,75.5>B<,20>磁性能的影響