双主相合金法添加镝对烧结Nd-Fe-B磁性能及微观结构的影响.pdf

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1、第31卷第1期中国稀土学报2013年2月Vo1．31No．1JOURNALOFTHECHINESESOCIETYOFRAREEARTHSFeb．2013双主相合金法添加镝对烧结Nd．Fe-B磁性能及微观结构的影响王景代，冯海波，李安华，李岩峰，黄书林，朱明刚，李卫(钢铁研究总院功能材料研究所，北京100081)摘要：提出了一种制备高矫顽力、高剩磁烧结Nd—Fe—B磁体的方法——双主相台金法，利用这种方法制备的磁体中同时存在Nd2Fe1B和(Nd，Dy)FeB两种主相。能谱分析表明：这种方法可以调控主相成分，制备的磁体易于实现全致密化并且剩磁较高，综合磁性能较好。利用双主相合金法制备磁体

2、的剩磁和磁能积优于双合金法。关键词：双主相磁体；矫顽力；剩磁；微观结构；稀土中图分类号：TF125文献标识码：A文章编号：1000—4343(2013)01—0119—05烧结Nd．Fe—B永磁材料具有高剩磁和高磁能磁和磁能积下降。积的优点，广泛应用于高新技术领域。由于这种材1实验料居里点较低，限制了它在高温领域的应用⋯。通以金属Nd，Fe，B—Fe和Dy—Fe作为原材料制常在熔炼合金时直接添加重稀土Dy，通过提高磁备名义成分为Nd∞FeB。(质量分数，合金A)和体的矫顽力来改善其温度稳定性、降低磁通不可NdDyFeB(质量分数，合金B)的合金。分别逆损失J。然而Dy的原子磁矩与Fe的

3、原子磁矩将原材料在氩气保护下感应熔炼并浇铸成厚度约呈亚铁磁性耦合，磁体的剩磁会随着Dy含量的增0．3mm的速凝带。氢破碎(HD)处理和气流磨加而减小。(JM)制粉后，获得平均粒径为3m的磁粉。按照为提高磁体性能，人们通过改善晶界的显微磁体Dy含量分别为：0，1．5％，3％，4．5％(质量分组织和性能来提高磁体的矫顽力]。现有的制备数)的要求，将合金A和B的磁粉按1：0，3：1，1：1工艺多采用单合金法、双合金法和液相添加烧结和1：3的比例充分混合，然后在2T磁场下垂直模法，也有把双合金法称作液相添加法J，双合金法压成型。经1040～1060oC真空烧结2h快冷，然后是熔炼一个主相合金和

4、一个辅相合金(或称液相合在900和520oC回火2—4h。作为对比，用双合金金，也就是富稀土合金)，其中，辅相合金的主要法制备相同成分的烧结Nd—Fe-B磁体，富Dy合金作用是调整主相成分偏析、修复晶界或实现液相成分为Dy40Fe印。烧结。还有一些学者尝试了掺杂化合物或重稀利用阿基米德法测量磁体密度，利用NIM一土及其化合物的方法：比如，向磁体表面溅射重稀2000永磁材料磁特性检测系统测量磁体的磁性能，土金属』，以及在NdFeB粉末中添加DyHl，掺使用LEO一1450扫描电子显微镜观察磁体微观组杂Dy03粉末或Dy纳米粉末9，将DyF3渗透织，并对磁体各组成相进行能谱分析。进磁体中叫

5、等，通过调整晶界的成分和显微组织2结果和讨论来提高磁体的矫顽力。在这样的研究背景下，本文2．1Dy的添加方法对磁体性能的影响提出了一种制备高矫顽力烧结Nd—Fe．B磁体的双双主相合金法和双合金法制备磁体的密度、主相合金法来实现结构调控，最终在磁体中具有剩磁、磁能积和矫顽力随Dy含量的变化分别示于双主相结构，而不是混合结构，该方法在提高Nd．图1(a)，(b)，(e)和(d)。从图1(a)可以看出，Fe—B磁体矫顽力的同时，可有效地避免磁体的剩双主相合金法制备的磁体密度均在7．60g·am以收稿13期：2012—5—15；修订13期：2012—10—15基金项目：国家高技术研究发展计划(

6、2010AAO3A401和2011AAO3A401)；国家自然基金(51171049和11072036)资助作者简介：王景代(1985一)，男，硕士研究生通讯联系人(E—mail：fhbl00@126．oom)DOI：10．11785／S1000—4343．20130119中国稀土学报3l卷彳、吕0誊蓄善占Dycontenl／(％，massfraction)Dycontent／(％，massfraction)0星§楚巴Dycontent／(％massfraction)Dycontent／(％，massfraction)图1双主相法和双合金法制备的磁体的致密度(a)、剩磁(b)、最大磁能

7、积(c)和矫顽力(d)随Dy含量的变化Fig．1Density(a)，remanence(b)，maximumenergyproduct(c)andcoercivity(d)ofmagnetspreparedbydoublemainphasemethodanddoublealloymethodVSDycontent，respectively上，都能达到完全致密。当Dy含量超过1．5％后，Dy含量从0增加到1．5％时，双合金法制备的磁体双合金法制