制备工艺与合金成分对纳米复相felt3gtbndlt2gtfelt14gtb永磁结构与性能的影响

《制备工艺与合金成分对纳米复相felt3gtbndlt2gtfelt14gtb永磁结构与性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、四川大学硕士学位论文制备工艺与合金成分对纳米复相Fe。B／Nd：Fe。。B永磁结构与性能的影响材料学专业研究生：张龙凤指导教师：刘颖教授摘要双相纳米晶永磁材料以其优异的性能引起了广泛关注，如何制备具有高性能且廉价的双相纳米晶永磁材料是目前研究的热点之一。本文针对纳米复相永磁材料发展中存在的问题，采用快淬、传统热处理及放电等离子烧结工艺制备了纳米复相Fe3B／Nd2Fel4B永磁体，并在此基础上采用XRD、DSC、AFM、SEM等方法研究了制备工艺参数及合金元素对纳米复相Fe3B／Nd2Fel4B永磁材料的组织结

2、构和性能的影响。Nd45Fe77818j三元合金在较低淬速下，晶态相含量较高，这些晶核在随后的热处理过程中很容易长大、粗化，合金磁性能较低。当快淬速度较高时结晶度很低，退火过程中形核中心减少，形核率降低，导致Fe毋粒子奇异长大，不利于磁性能的提高。只有在适当的快淬速度8m／s下才能获得细小均匀的晶粒组织和最佳磁性能。Nd45Fe778185合金在较低晶化温度下，晶化不完全，存在部分非晶相，交换耦合作用较弱，磁性能较低。但温度过高会导致软磁相Fe3B急剧长大，也不利于磁性能的提高。合金的磁性能随晶化时间的延长先增

3、而减，Nd45Fe77818．5合金的最佳热处理工艺参数为：710℃×10min。本文研究了Nd、B、Zr、Cu和Co元素对合金性能的影响。Nd。Fesl5．xBts．5合金随着Nd含量的增加磁性能先增而减，Nd=4．5at％时达到最高，Br：=0．80T，I-I．b=206kA／m，H,j=259A／m，(BH)m=48kJ／cm3。Nd含量过高会抑制硬磁相I四川大学硕士学位论文Nd2Fe】4B和软磁相Fe3B的出现，提高非磁性相Nd2Fe2383的稳定性。B含量和Zr含量的增加有利于非晶态物质的形成和稳定。

4、B含量超过一定量后，晶化过程中会出现NdlIFe484非磁性相，且随着B含量的增加逐渐增多，它的存在稀释了软、硬磁相间的交换耦合作用，导致磁性能降低。当硼B=18．5at％的纳米晶Nd4．5Feos．5．vB。永磁合金具有最佳磁性能。zr的添加恶化了四元合金的磁性能，较高含量的zr会抑制Nd2Fel。B和Fe徊的出现，提高非磁性相Nd2Fez383的稳定性。Cu元素有利于降低合金的非晶形成能力。Cu原子形成了Cu串晶，分布在Fe扭晶体和非晶之间，与Fe3B粒子直接接触，为Fe3B的析出提供了形核核心，Fe，B的

5、析出量增多，交换耦合作用加强，磁性能提高。Co元素与Fe原子发生置换作用溶入Nd2Fel4B相和Fe3B相，使合金的磁性能得到提高。综合比较，传统热处理下添加Cu元素的四元合金可获最佳磁性能。与传统热处理相比，放电等离子烧结法促进了快淬NdFeB粉末的晶化，降低了晶化温度，缩短了晶化时间，因而可加强交换耦合作用，提高磁性能。Nd4sFe．769Cu01Bls5合金快淬粉末经50MPa，670℃×5rain放电等离子烧结后，致密化程度明显提高，获得最佳磁性能：磁体密度为6．999／cm3，Br_O．95T，Hcb

6、=233kA／m，H。j=275kA／m，fBH)。=69kJ／cm’。关键词：纳米晶永磁体；Fe3B：Nd2Fel413；制备工艺；合金成分；微观结构；磁性能：放电等离子烧结Ⅱ四川大学硕士学位论文InfluenceofpreparationparametersandcomponentonmicrostructureandmagneticpropertiesofnanocompositeFe3B／Nd2Fel4BpermanentmagnetMajor：MaterialScienceCandidate：Zhan

7、gLongfengSupervisor：Prof．LiuYingAbatractDouble-phasenanocompositepermanentmagnetmaterialscausewideattentionduetoexcellentmagneticproperties，Howtoproducepermanentmagnetswithhighpropertiesandcheapnessisoneofthehotpointsatpresent．Consideringtheproblemexistingin

8、thedevelopmentofnanocrystallinecompositemagnets，nanocompositeFe3B／Nd2Fet4Bpermanentmagnetsal-epreparedbyrapidlyquenching，postheattreatmentandSparkplasmasintering(SPS)inthispaper．Effectofpreparat