机械合金化法制备nd基非晶合金的研究

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1、摘要利用机械合金化制备出Nd60Fe20AlloCoIo非晶合金粉末。通过研究球磨的过程发现，球磨初期A1原子固溶到Nd原子中，2h有少量非晶形成。随着球磨时间的延长，非晶相的相对含量增加，晶态相的相对含量逐渐减小，20h后Co原子和Nd原子溶入非晶基体中，组织基本为非晶态。继续增加球磨时间，合金的成分和组织基本保持不变。球磨100h后得到非晶+少量的d．Fe纳米晶。Nd60Fe20AIloCol0的晶化过程为：非晶+少量n—Fe相一非晶+d—FeSEI+Nd相一非晶+d_Fe相+Nd相+M。一Ⅱ一Fe相+Nd相+M，

2、+C03Nd+AICo。从晶化动力学的角度讨论了该合金玻璃形成能力与晶化反应速率常数的关系。结果发现，晶化反应速率常数vT与dTm存在着良好的线性关系。Nd60Fe20Aljoco】o合金的内禀矫顽力约为43kA·rn一，非晶相的存在是该合金具有硬磁性的原因，晶化后其硬磁性迅速消失。研究了B元素对Nd60．。Fe20AIloCoIoB。合金的玻璃形成能力的影响，结果发现当添加5(at％)的B的Nd55Fe20All0ColoB5的玻璃形成能力最强。添加B元素后合金的硬磁性有了明显的提高，其中Nd55Fe20A110Co

3、loB5矫顽力最高，达51．IkA·m～，比Nd60Fe20A1loCoIo提高了19％。Nd55Fe20AIloCoIoB5合金的硬磁性和Nd60Fe20AIIoColo同样源于非晶相中的各向异性原子团簇阳J的交互耦合作用。Nd55Fe20AIloCoioB5的晶化过程为：非晶+少量d—Fe相一非晶+口．Fe相+Nd相(HCP和Bcc)一非晶+口一Fe相+Nd相(HCP和BCC)+M。+NdIlFe484一口-Fe相+Nd相(HCP和BCC)+Mx+CosNd+NdliFe484。关键词：机械合金化，非晶合会，玻璃形

4、成能力，硬磁性ABSTRACTTheNd60Fe20AlIoColoamorphouspowderswerepreparedbymechanicalalloying．Theamorphizationprocessionofthealloywasstudied．ItwasfoundthatsolidsolutionwasoccuredbetweenA1atomsandNdatomsfirstly．AndthensomeamorphousphaseWasformedmilledfor2hours．After20hours，

5、CoatomsandNdatomsdisappeared，andthealloywasmainlycomposedofamorphousphase．Atlast，thealloywasnearlyamorphousstate，includingalittleofnanocrystallinet7一Fe．CrystallizationprocessofNd60Fe20A1]0Col0wasasfollowing：amorphous+口-Fephase—amorphous+盯一Fephase+Ndphase—amorpho

6、us+口·Fephase+Ndphase+unknownphase一口-Fe+Ndphase+unknowphase+C03Nd+AICo．ThecrystallineactiveenergyWascalculatedbyKissingerequationtobeabout17310·mol～．ThecoerciveforceofNd60F。20AlloColowasabout44kA‘m～．Thehardmagneticpropertiesofthealloyduetohighlyrelaxedanddisorder

7、edatomicconfigurationsdisappearedaftercrystallization．TheeffectsofBatomsontheglassformingabilityofNd60．xFe20A110Col0Bxwerediscussed．Astheresult，theglassformingabilityofNdssFe20A110Col085wasfoundtobethehighest．AfterBatomssubstituteforsomeNdatoms，coerciveforceofth

8、ealloywasincreased，inwhichthecoerciveforceofNd55Fe20AIloCol0135wasthebiggest．ThemagneticmechanismofNd55Fe20AIloColoB5wassametoNd60Fe20A1loCoIo．Crystallizationprocesso