合金元素添加对nd_2fe14bα-fe纳米复合永磁材料矫顽力的影响

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1、中图分类号：TM273:TB383学校代码：10216UDC：679密级：公开工学硕士学位论文合金元素添加对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料矫顽力的影响硕士研究生：谢春红导师：李伟教授张湘义教授申请学位：工学硕士学科专业：材料学所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMaterialsScienceEFFECTOFADDITIVEALLOYELEMENTSONCOERCIVITYOFNd2Fe14B/α-FeNANOCOMPOSITEMAGNETSbyXieCh

2、unhongSupervisor:ProfessorLiWeiProfessorZhangXiangyiYanshanUniversityDecember,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《合金元素添加对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料矫顽力的影响》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作

3、者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《合金元素添加对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料矫顽力的影响》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相

4、应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要由纳米尺度的硬磁相和软磁相通过交换耦合作用复合而成的纳米复合永磁材料因具有极高的理论磁能积而受到广泛关注。但由于实际磁体的微结构达不到理论模型的要求，制备所得磁体的最大磁能积远小于理论磁能积。矫顽力作为磁性材料的重要参量之一，对获得高磁能积的磁体具有重要意义，然而在单相永磁体和纳米复合永磁体中都面临着低矫顽力的困扰。大量研究表明，添加少量的合金元素能够改善Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合磁体的微结构，有效提高矫顽力。本文分别采用熔体快淬法和热压工艺制备Nd2Fe14

5、B/α-Fe纳米复合永磁材料，通过X射线衍射分析(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等分析手段对磁体的微结构和磁性能进行研究。采用熔体快淬法制备含有高熔点Ti、Nb元素的Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料。引入的Ti、Nb元素富集在晶粒边界，使Nd9Fe85B6磁体中软磁相和硬磁相的晶粒尺寸由16.5nm和29.7nm分别减小至15.6nm和23.6nm。Ti、Nb元素添加促进非晶相的形成，增大畴壁钉扎作用，增强软硬磁相之间的交换耦合作用，提高矫顽力以及最大磁能积。添加合金元素的Nd9Fe83.2Ti0.8Nb1B6磁体矫顽力H

6、ci=7.8kOe，最大磁能积(BH)max=23.7MGOe，矫顽力提高32%，最大磁能积提高8%。采用热压工艺制得掺入低熔点合金Nd70Cu30的块体Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合磁体，随后对块体进行真空退火处理使得Nd70Cu30合金在磁体中的扩散，改善磁体的界面结构，且矫顽力随着掺入Nd70Cu30含量的增加而增大。掺入Nd70Cu30含量6wt%的样品在短时间高温退火使Nd70Cu30合金扩散充分，矫顽力从7.7kOe增加至8.8kOe；掺入Nd70Cu30含量6wt%的样品在长时间低温退火矫顽力从7.8kOe提高到9.4

7、kOe。关键词：Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料；元素添加；矫顽力；畴壁钉扎；交换耦合作用I燕山大学工学硕士学位论文AbstractNanocompositeexchangecoupledmagnetsconsistingofafinemixtureofhard-andsoft-magneticphaseshaveattractedmuchinterestbecauseoftheirpotentialapplicationsinexhibitingahighmaximumenergyproduct.However,therei

8、sstilladiscrepancybetweenpaticallyobtainedandpredictedmaximumenergyproductinnanocompositemagnetsbecause