高压技术对烧结NdFeB性能和微观结构的影响.pdf

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1、第41卷第6期稀有金属材料与工程Vo1．41，NO．620l2年6月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGJune2012高压技术对烧结NdFeB性能和微观结构的影响唐杰，一，张林，魏成富2，杨梨容，赵导文(1．中国工程物理研究院，四川绵阳621900)(2．绵阳师范学院，四川绵阳621000)(3．绵阳西磁磁电有限公司，四川绵阳621000)摘要：采用高压和常规压制方式制备了烧结(PrNd)33AIoNb06Cu01B105Febl(质量分数)永磁体，利用扫描电镜、金相显

2、微镜和振动样品磁强计及维氏硬度计对比研究了两种压制方式对样品微观组织和性能的影响。结果发现：与常规压制方式制备样品相比，1．8GPa压强成型制各样品的和(分别提高了133kA．m和O．6kJ．m～；而3．6GPa压强成型制备样品的，和(分别提高了120_3kA．m和3．2kJ．m～。高压样品的主相晶粒较细小，富稀土相分布均匀合理，但过高的压强将使其维氏硬度降低。关键词：烧结NdFeB磁体；高压技术：微观结构；性能；晶粒中图法分类号：TG171；TM273文献标识码：A文章编号：1002—185X(2

3、012)06—1060—05烧结钕铁硼白1983年被发明之后即很快得到应高成型压强是一种重要途径。并且作为一种特殊的理用，其常规的制备工艺为：原料准备一配料～熔炼一化研究手段，高压在材料制备、合成方面亦具有重要制粉一成型一烧结一性能测试。一般认为最重要的工的作用。由此可从更深层次去了解常压条件下的理化序是配料(改变配方)、熔炼和烧结，相关的研究资料现象和性质，而且可发现常规条件下难以产生而只在较多[1-4]，但成型工序亦非常重要[，而研究则相对较高压环境才能出现的新现象、新规律、新物质、新性少。常规

4、成型方式可分为3个步骤：第1，磁场取向，能、新材料等p】。因此，本研究将高压技术引入烧结得到沿外场方向排列的粉末聚集体；第2，压机压制，NdFeB磁体的成型工序，探索其对样品磁性能、力学获得相对于最终磁体密度50％左右的生坯；第3，生性能和微观结构的影响。坯冷等静压，此时得到的生坯密度可达最终磁体密度1实验的70％～80％。成型工序的后两个步骤均是为了使磁体初步致密取PrNd锭、Al和Cu屑、Nb和BFe(B的质量分化，生产中一般先经5．0MPa压强压制，再经200MPa数为19．8％)块以及Fe棒

5、(所有原料纯度均为99．5％压强冷等静压压制。成型之后的烧结也可使磁体致密，以上)，按(PrNd)33A107Nb06Cu01B1_05Feb1(质量分数)最终获得样品的密度高则可提高其最终性能。爆炸压的名义成分配料，在中频感应熔炼炉内熔化后，放置结【5]、橡皮模等静压I6】等新开发的压制方式均取得了1min浇注；粗碎后采用气流磨制粉f转速5500较好的效果。还有的在粉末中加入润滑剂和抗氧化剂【1，r／rain)；磁粉经取向后由5．0MPa压强压制成型，制备一方面可提高粉末的抗氧化能力和在磁场中的转

6、动能1jfl}～3≠}样品各3件(性能结果取平均值1，1群样再经200力(提高取向度)，另外一方面也使粉末更易压实，提高MPa压强等静压压制，2≠}～3撑样分别又经两面项压机生坯的密度，从而获得较高的综合磁性能。而稀土资源1．8和3．6GPa压强压制。1撑～3≠}样同时经1120～1135℃的有限性使其必须节约使用，必须要做好废品的回收[8]烧结，500～900℃两段回火冷却出炉，由型号为7410和工艺方面的改进，以使性能更高、更稳定，达到资源振动样品磁强计进行磁性能测试。密度测试采用阿基的最大化利

7、用。米德排水法。由MVD一1000D1型维氏硬度计和因此，欲获得高的磁性能，较好的利用资源，提FM．ARS9000型金相显微镜分别对NdFeB相和R．rich收稿日期：201l-06—08基金项目：四川省科技厅科技支撑计划(2011SZZ029，2012JY0045)；四川省教育厅重点项目(10ZA060，llZA161)；绵阳市科技局重点项目(10Y002—4)；绵阳师范学院学科专项(2011C02)作者简介：唐杰，男，1972年生，博士生，讲师，中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳621

8、900：通讯作者：张林，研究员，电话：0816—2496521，E—mail：zhlmy@sina．com第6期唐杰等：高压技术对烧结NdFeB性能和微观结构的影响·1O61·相代表Nd和Pr)进行硬度测试，同时对测试点拍原因之～是1#～3≠}样中R．rich相的差异[加1，如图1所照。背散射电子微观照片由JSM6360LV型显微镜获示。不经高压的1≠}样R—rich相的比例为13．92％，而得。晶粒尺寸由型号为X’PertPRO的x衍射仪制得2撑样又比3≠}样中的R