smlt3gt（fe，ti）lt29gtnltxgtαfe双相纳米耦合永磁材料的制备、微结构及磁性能研究

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1、河北工业大学硕士研究生学位论文Sm3(Fe，Ti)29N；let．Fe双相纳米耦合永磁材料的制备、微结构及磁性能研究摘要Sm3(Fe，Ti)29Ndct．Fe双相纳米耦合永磁材料是由软磁相0c．Fe提供较高的磁饱和强度，硬磁相Sm3(Fe，Tih9N，提供较高的矫顽力，两者在纳米尺度发生耦合作用，从而提高综合永磁性能，同时软磁相a．Fe的存在大大降低了稀土的含量，降低了成本，是目前最具应用潜力的研究方向。本文采用熔体快淬法结合晶化与氮化处理，通过添加稳定性合金元素Ti，成功制备了Sm3(Fe，Ti)29N；和a．Fe纳米双相耦合永磁材料，并对其制

2、备过程中的晶化工艺、氮化工艺、微结构和磁性能进行了详细地分析和研究。SmIoFe84Ti6合金和SmloFe94Ti5Cul合金的铸态和退火态组织均由四种物相构成，Or,-Fe相、Sm3(Fe，Tih9相、少量Sm2(Fe，Ti)17相及富钐相SmFe2，但SmloFe84Ti6合金和SmloFe84Ti5CuI合金退火后的0c—Fe和富钐相相对铸态合金含量减少，Sm3(Fe，Ti)29相和Sm2(Fe，Ti)l7相的相对含量增多。甩带后样品中只有Sma(Fe，Ti)29和or,-Fe两种物相，且Sm3(Fe；Wi)29相存在部分非晶。SmloF

3、e84Ti6及退火态SmloFe84Ti6薄片700℃晶化后，细小晶粒间有类似非晶形态的物质，750℃保温30min的晶化条件使薄片完全晶化，用透射电子显微镜观察到晶粒与晶粒之间紧密结合，晶粒尺寸一般在50nm以下，晶界平直光滑，能达到晶粒间较好的直接交换耦合。而添加Cu的合金薄带晶粒分布较混乱，晶粒大小差别较大，在晶界位置有细小晶粒析出，晶粒间结合没有规律，晶界也不是典型的平直光滑。四种合金氮化后均由Sm3(Fe，TihgN。和旺．Fe两相构成。四种合金矫顽力和剩磁均在750"C晶化时达到最大值，但未添加Cu的合金磁性能要远高于添加Cu的合金磁

4、性能，SmloFe84Ti6合金在150000e外场下的矫顽力最高值为750"(2晶化时的1778．4Oe。未添加Cu的合金磁滞回线比较光滑丰满，说明3：29相与旺一Fe存在很好的纳米交换耦合。关键词：Sm3(Fe，Ti)29N。／ct—Fe，甩带，晶化，氮化，微结构，磁性能Sm3(Fe，Ti)29NJa-Fe双相纳米耦合永磁材料的制备、微结构及磁性能研究STUDYoNTHEFABRICATION，MICRoSTRUCTURE．ANDMAGNETICPROPERTIESOFSm3(Fe，Ti)29N；／0c—FeDUAL—COUPLINGNANo

5、CoMPoSITEPERMANENTMAGNETSABSTRACTSm3(Fe，Ti)29Nx／12一Fedual—couplingnanocompositepermanentmagnetshaveexcellentmagneticpropertiesduetothedual-couplingeffectsbetweenthesoftmagneticphasen—FewhichprovideshighsaturationmagnetizationandthehardmagneticphaseSm3(Fe，Tih9Nxwhichoffershigh

6、coercivity,moreovertheexistenceofsoftmagneticphase122．·Felargelydecreasesthecontentofrareearthandthecost．Sothestudyhasthemostpotentialfortheapplicationofmagnets．Inthispaper,Sm3(Fe，Tih9Nxandq-Fedual·couplingnanocompositemagnetshavebeensuccessfullyfabricatedwiththeadditionofsta

7、bleelementTiandwiththehelpofthemelt—spun、crystallizationandnitrogenationtechniques．Andthetechniquesofcrystallizationandnitrogenation、themicrostructureandthemagneticpropertieshavealsobeenstudiedindetail．ForSmt0Fes4Ti6andSmloFez4TisCul，boththecastandannealedalloysarecomposedoff

8、ourkindsofphasessuchascc-Fe、Sm3(Fe．Ti)29、littleamountofSmz(Fe，Ti)17a