制备工艺和合金成分对纳米复相ndlt2gtfelt14gtbαfe永磁材料的结构与性能影响的研究

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1、四川大学博士学位论文制各工艺和合金成分对纳米复相Nd：Fe-4B／娃～Fe永磁的结构与性能影响的研究材料学专业研突生：连毒《证攒舄教师：涂铭稔院士摘要为改善纳米复相Nd2Fe。B／n—Fe永磁合金微结构以提高磁性能，本文针对纳米复相永磁材料发展中存在的问题，采用快淬、热处理及模压成形工艺制备了纳米复相Nd。Fe。B／a—Fe永磁俸，系统地磷究了毒4备工装秘合金成分对续米复藤Nd2Fe。,B／a-Fe永磁材料静缀缓结构和莨貔的影响。采蠲XRD、DTA、A确、TEM等方法对合金的相组成、微观结构、晶化行为等进行了研究，建

2、立了制备工艺和台金成分与缀织结构，绪构与性能闻关系的物理模型。为了研究多释台金元豢对瓣d一&一8系永磁台金磁瞧篷影响静纛终，采矮稳訇没诗方法逐疹瑟羟洼缮出了Nd—Fe-B系永磁合金磁性能的多因素回归方程，并用人工神经网络建立了合盒成分与磁性能之间韵预测模型。快淬速度辩淬态合金翕化帮相转交避凝及显微维织窍是蓑影确，麸露进一疹影响了磁性貔。Nd。；(FeCoZr)。杜蛐B；合金在淬速较低时，由于淬态含鑫中晶态相含量较高，这些晶核在随腐的热处理过程中很容易长大、粗化，台鑫磁性能较低。当快淬速度较高时，缡晶度很低，遐火过程中

3、形核中心减少，形棱率降低，弱霹菲鑫稳静藏分不筠訇：饔鸯痘力氇懑夫，罢蘩&一Fe粒子奇舅长大，雹不利于磁佳能豹撼高。只有当农适当的快淬速度28m／s下，合金结晶度为20％，台愈中的微晶一方面作为退火j踺程中的形核中心，增加了形核率，使得晶界数量大增，这对晶黢生长起到了瓣碍终建，获褥鲴小均匀戆燕粒缝织，扶蠢获褥最镶磁性能。四川大学博士学位论文晶纯溢度鞍低对，晶亿不完全，还存在部分非晶稳，交换藕合俸胡较瓣，含金磁性能较低。但糟晶化温度过高，由予高温下11一Fe相的急剧长大，使交换藕台作用减弱，从而使得剩磁B，和磁能积(BH

4、)。开始下降。但遐随着精化温度的挝薅，使磁最各向异性较离的硬磁耀Kd。Fe；。B耜掇出更宠分，蹶啦瓣颓力陵，睫温度的升高呈上升的趋势。合金剩磁B，和磁能积(BH)。及矫顽力Hcj均随着晶化时耀靛壤蠢羹先撬裹瑟蒸簿低，存在一个峰镶。Nd；。(FeCoZr)。。＆；合金静最睡熬处理工艺参数为：700℃X40min。与传统热处理相比，非传统热处理不仅可促进侠淬NdFeB狳末的麓纯，降低晶纯温度，缩籁箍纯时筒；丽盈能细化晶粒，增强晶牧闻磁交换耦台作用，提高磁性能。Nd一(FeCoZr)。。；瞻；合金快淬粉末经685。C×6m

5、in动态晶化热处理后制得的粘结磁体获得辍佳磁性能，剩磁麟=0，684T，内襄矮顽力‰=685kA／m，磁感矫瑷力It。=439kA／m，最大磁糍积(BH)。=79kJ／m3。Nd；(FeCoZr)。。＆．，合金熬着粕含量瓣增翻软磁稳a—Fe鹣含量减少，剩磁B，逐渐降低，当Nd的原子百分含量为9．5％时，剩磁达到最高，Br=O．693T。矫籁力}{。稳粥含藿鹩蹭嬲雨鳞形增加，Nd鹃琢予百分含量Nd％=11．8筠时选到最高，内禀矫顽力H。j=802kA／m，磁感矫顽力H。b=439kA／m。磁能积受楣反交佳趋势的剩磁和矫

6、顽力殿第二蒙限退磁曲线方形度的共同影响，随Nd含量的增加藤党降低蔼蜃又舞衰。B含壤和Zr含量的增加有利于日}晶态物质的形成和稳定，可起到细化晶粒羧磐徽续搦懿锋嗣。自子8鸯耋超过一定霪螽，藤纯过程孛胃髓会崮蕊{}磁往相Nd。Fe．B4，并随B禽量的增加逐渐增多，使得软磁相和硬磁相晶粒间的交换藕合作嗣减弱，这就会往合众淹B禽量鹃增加，磁性能如现一定程度的降低。硼B原予酉分含爨为6。1％的纳米晶Nd，。；(FeCoZr)。一，B，柬磁合众具鸯最佳的综合磁性能。zr的添加可形成高熔点Fe—zr含金立方拉夫斯相Fe。zr，可产

7、生细化燕粒豹纷熙；添鸯羹zr懿会金爨让过壤孛可攘测NdzFe；，摆及xd：＆。魏等啐l阕稳瓣出现。纳米复合永磁合金中添加zr，提高了矫顽力(心，，}Ic。)，改善了退磁曲线豹矩形度，麸瑟提高了最大磁戆积。警Zr禽耋为2鲻辩，Nd。；(Se，Co)。．。z矗‰台企的综含磁性能最俄。Nd一(Fe，Zr)。1co段。合金的剩磁B，随着co禽量的增翻逐渐增高。矫顽力氐、‰随着co含量酌增加黼降低，磁能积(BH)。刚先提高后降低，存在～个峰值。四川大学博士学位论文用均匀设计和回归分柝方法建立了憔驻与合金元豢含量之闻昀二次回归模

8、麓，方差分耩液磅，所建立的圜妇模登蹩宠全可信的，可用来分帮子多元素阏静交互作用。Br随Co含量的增加呈线性增加趋势，随Nd和Zr含量的增加呈二次递减的趋势，ZrB交互作用对韪的影响最为显著。Nd、Zr和B含量对矫顽力髭，瓣影羲呈线毪遴壤褒律，瑟eo对‰懿彩豌呈二次逶减燕律交讫。(凝)。夔黼含量的增加先增加后降低璧抛物线趋势，单因素zr和B含量对