显微组织对纳米复合永磁材料磁性能的影响的探讨

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1、总第173期南方金属Sum．1732010年4月SOUTHERNMETALSApril2010文章编号：1009—9700(2010)02～000i—o4显微组织对纳米复合永磁材料磁性能的影响的探讨郭宝会(渭南师范学院物理与电子工程系，陕西渭南714000)摘要：探讨了显微组织对纳米复合永磁材料的矫顽力、剩磁和最大磁能积的影响．得出了要同时得到良好的磁性能，须综合考虑晶粒尺寸和软磁性含量．设计纳米复合磁体的原则应该是：软磁相和硬磁相的晶粒尺寸分别控制在10nnl和20am左右，软磁性含量控制在30％～40％，而且两者之间充分

2、交换耦合．关键词：纳米复合材料；显微组织；磁性能中图分类号：TM273文献标识码：AInfluencesofmicrostructureonthepropertiesofpermanentmagneticllano-compositematerialsGU0Bao．hui(DepartmentofPhysicsandElectronicEn~neering，WeinanTeacher’SUniversity，Weinan714000，Shanxi)Abstract：Theinfluencesofmicrostructureo

3、nthecoerciveforce，remnantmagnetismandmaximummagneticenergyofllano-compositepermanentmagneticmaterialsarestudiedinthearticle．hwasfoundthatthegrainsizeandvollln~cpercent·ageofthesoftmagneticphasewerecrucialforobtainingexceUentmagneticproperties．Theprincipleofdesignin

4、gnano-com-positemagneticmaterialisthatthegrainsizeofthesoftandhardphasesisabout10nmand20nmrespectively，thevolumecontentofthesoftphaseislimitedtO30～40percent，andafullexchangecouphngbetweenthesoftandhardphasesisen—stared．Keywords：nano—compositematerial；microstmcturc；

5、magneticproperty研究表明显微结构对纳米复合磁体的磁性能非kJ／m，突出的问题是样品的实际矫顽力。=常的敏感．根据三维各向异性的理论模型也可知晶0．6T，这一值离所希望的1．0以上相差很大．在实际粒尺寸和软磁相的含量对纳米复合磁体的内禀参量样品中需要提高(BH)，虽然进一步提高剩磁是必影响很大⋯．剩磁_，r与(BH)一及之间，决定要和可行的，但矫顽力已明显是制约(朋)～提高的(BH)的最大值，而矫顽力是获得这一最大值的必关键．要保证．在理想的方形度的情况下，矫顽力的值不小1显微结构对矫顽力的影响于剩磁值的1／2

6、，实际经验表明要求矫顽力与剩磁值接近，即Jr．以目前实验上最大的(BH)1．1晶粒尺寸对矫顽力的影响值的样品，即各向同性的(8—9)at％稀土含量的Schrefl等的简化二维模型得到了当软磁相NdFeB复合磁体为例，其Jr=1．1～1．2T，所期望的体积百分比为40％时，矫顽力随晶粒尺寸的减小的(BH)=240～290kJ／m，而实际值约为180线性增大，如图1所示．但是此模型没考虑到软磁相收稿日期：2009—12—28基金项目：陕西省教育厅2008科学研究计划项目(08Jl(282)；渭南师范学院专项科研项目(06YKZ0

7、16)作者简介：郭宝会(1978一)，男，渭南师范学院物理与电子工程系讲师，博士研究生，研究方向：纳米永磁材料南方金属2SOUTHERNMETALS2010年第2期含量因素的影响，模型过于简单，与实际中晶粒尺寸J．I．BetancourtR等‘。人的研究结果表明，稀土对矫顽力的影响不符合．理论分析认为：引人了软磁含量不同，晶粒尺寸对矫顽力的影响也不同，如图4相对磁性能的影响其结果是，当软磁相体积含量所示．对于稀土含量较高的(12wt％)合金，晶粒尺寸<20％时，矫顽力随晶粒尺寸的下降而下降；当软磁越小，矫顽力越小．对于稀土含

8、量为10wt％时的合性相的比例在30％一70％时，纳米复合磁体的矫顽金，矫顽力随晶粒尺寸的变化基本不变．而对于稀土力在晶粒尺寸为25～30nlTl之间出现极大值，如图含量低的合金，随晶粒尺寸的减小，矫顽力增加．2所示．E竣图4(Pro．Ndo，)Fe舛一B试样在不同成分时晶粒尺寸和图1晶粒