熔體快淬制備（Nd，Dy，Pr）-,2-（Fe，Nb）-,14-B-α-Fe納米復(fù)合永磁材料微結(jié)構(gòu)與磁性能研究.pdf

1、本文采用直接快淬和熔體快淬+熱處理法來(lái)制備(Nd，Dy,Pr)2(Fe，Nb)14B/a-Fe永磁薄帶，研究了合金成分和制備工藝對(duì)該材料微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。在元素取代方面，我們利用Pr和Dy來(lái)取代Nd研究了不同成分的配比對(duì)樣品磁性能的影響。在制備IZ方面，采用直接快淬和快淬+高溫短時(shí)間熱處理方法研究了制備工藝對(duì)樣品磁性能的影響。采用XRD、VSM和SPM等實(shí)驗(yàn)手段對(duì)合金的相組成、微觀結(jié)構(gòu)、晶化行為和磁性能等進(jìn)行了研究。主要工作與結(jié)論如

2、下： 1.采用直接快淬法制備了Nd38Pr3.5Dy0.7Fe86Nb1B5合金薄帶樣品，研究了淬速對(duì)樣品組織結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。在淬速較低時(shí)，樣品中硬磁性相沿垂直于薄帶面的方向生長(zhǎng)，易磁化方向垂直于薄帶面。隨著快淬速度的提高，硬磁性相晶粒的C軸在軟磁相u.Fe的誘導(dǎo)下沿平行薄帶方向優(yōu)先生長(zhǎng)，使樣品晶粒易磁化方向沿平行于薄帶平面。在快淬速度為30m/g時(shí)制備出性能達(dá)到Br=1.29T,Hci=503.8kA/m，(BH)max=

3、158.4 kJ/m3，Mr/Ms=0.76的薄帶樣品。SPM分析表明，在淬速小于30m/s的范圍內(nèi)，樣品的晶粒尺寸隨著快淬速度的提高越來(lái)越細(xì)小且均勻。當(dāng)淬速達(dá)到30m/s時(shí)，大部分晶粒的尺寸分布在20nm以下。以這個(gè)淬速制備的樣品的Henkel曲線測(cè)量分析表明晶粒內(nèi)部交換耦合作用較強(qiáng)，導(dǎo)致該樣品優(yōu)異的磁性能以及顯著的剩磁增強(qiáng)效應(yīng)。 2.采用熔體快淬+熱處理法制備了Nd3.8Dy0.7Pr3.5Fe86NblB5快淬薄帶，研究了

4、制備工藝對(duì)該材料微結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。本工作中全部采用460 /min的高升溫速率。研究表明，對(duì)非晶樣品進(jìn)行合適的晶化熱處理是制備高性能納米復(fù)合永磁材料的關(guān)鍵因素。當(dāng)晶化溫度較低時(shí)，晶化不完全，樣品存在部分非晶相，交換耦合作用較弱，合金磁性能低。如果晶化溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將導(dǎo)致軟磁性相 -Fe急劇長(zhǎng)大，同樣使交換耦合作用減弱，從而使剩磁和磁能積下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于45m/s制備的Nd3.8Dyo.7Pr3.sFe86Nb~B5快淬

5、非晶薄帶，最佳熱處理?xiàng)l件為800*Cxl分鐘，獲得的最佳磁性能為：Hcj=509 kA/m，Br=49 T，(BH)max=195 kJ/m3。其綜合磁性能優(yōu)于文獻(xiàn)報(bào)道的同類材料的性能，因此，合適的成份配比，高的升溫速率和合適的退火條件是制備高性能納米復(fù)合永磁材料的關(guān)鍵因素。 3.在元素取代方面，隨著Dy含量的增加，樣品獲得最佳磁性能所需的熱處理溫度和時(shí)間逐漸提高。當(dāng)Dy含量達(dá)到0.7at％，Pr含量在3.5at％時(shí)，即成分為N