（Nd,Pr,Ce）-Fe-B 磁体的组织与磁学性能

为开发低成本烧结钕铁硼磁体,用30% Ce 替代(Nd0.75Pr0.25)32.69Fe66.25B1.06磁体中的 Nd 和 Pr,研究了磁体在烧结及回火过程中的组织结构和磁学性能变化.结果表明,取向压坯在1030～1080℃烧结2 h 后,随烧结温度升高,磁学性能下降,烧结温度为1030℃时综合磁学性能均最好.烧结态 Ce 替代磁体的综合磁学性能优于未替代磁体.一级回火后,相组成和晶粒尺寸基本不变,边界结构也未发生明显变化,磁体性能基本不变,或有少量下降.二级回火后,晶界明显改善,获得较清晰且平直的晶界,磁体矫顽力均得到大幅提高. Ce 替代磁体的剩磁、矫顽力和磁能积均稍低于未替代磁体.     

回火过程中NdFeB系永磁合金的组织结构与磁性能

本文研究了NdFeB三元系永磁合金在恒温(773～1023K)回火过程中组织结构与性能的变化。实验结果表明:在回火初期(1～3min)矫顽力较快地提高,达到峰值后矫顽力又降低。回火温度越低,矫顽力达到峰值所需的时间越长,与烧结态相比,回火后矫顽力可提高1倍。回火前后合金的基体相没有变化,都是单相的,没有缺陷。回火过程仅是晶界,特别是晶界交隅处发生晶化与共晶转变。回火后矫顽力的提高与晶界的变化有关。     

HD处理烧结磁体制备各向异性NdFeB磁粉

研究了通过吸氢破碎(HD)处理由烧结NdFeB磁体制取各向异性磁粉的方法.实验结果表明:HD处理温度是该处理过程中的关键参数,对于最终获得的各向异性磁粉的矫顽力具有显著的影响,同时HD处理温度的变化决定了烧结磁体破碎过程中的断裂方式.当HD处理温度为220℃时,磁体主要以沿晶断裂方式破碎,再经过950℃温度下的热处理,获得的各向异性磁粉的矫顽力达到490kA/m.     

镝扩渗对烧结钕铁硼磁体组织结构与磁性能的影响

对比研究了38UH、42SH和N50薄片状钕铁硼磁体晶界镝扩渗前后的组织结构与磁性能,发现经过镝扩渗处理后磁体的矫顽力提高了400kA·m^-1以上,而剩磁几乎不变,最大磁能积因为矫顽力和方形度的提高而提高.经组织结构分析认为,钕铁硼磁体晶界镝扩渗提高矫顽力主要是通过提高Nd₂Fe₁₄B晶粒外延层的各向异性和形核场实现的.根据Fick第一扩散定律,对磁体晶界镝扩渗进行了模拟计算,可近似得到定温热处理不同时间后渗镝深度及对应的镝的质量浓度及质量分数.     

可变形永磁合金Cu80Ni13Fe7的研究

研制了一种新成分的Cu80Ni13Fe7合金,其加工性能优于传统Cu60Ni20Fe20合金,并成功轧制成0.2mm厚的薄带. 系统研究了回火温度与回火时间对该合金磁性能的影响. 研究结果表明,CuNiFe合金只有经过适当的回火处理才能得到较好的磁学性能. 在635℃回火1h后,矫顽力Hc可达到54.2kA·m-1,剩磁感应Br为0.19T,矩形比S为0.79. 磁性测量表明,在635℃回火1h后样品平行于轧制方向和垂直于轧制方向的矫顽力Hc差别较大,而在其他回火条件下的差别都比较小. 新研制的Cu80Ni13Fe7合金可作为磁栅尺的备选材料.     

磷在Fe-P-C-Cu-Mo铁基粉末合金中的分布及其对性能的影响

在铁基粉末冶金材料中,为了获得强韧化效果,磷已被作为添加元素之一。本研究利用俄歇能谱、扫描电镜及能谱仪等研究了含0.6％磷的Fe-P-C-Cu-Mo合金中磷的分布及其对性能的影响。发现在1080℃～1200℃烧结,磷在晶界的浓度高于其在晶内的浓度。在此温度范围内,烧结温度越低,磷在晶界的偏聚程度越高。当烧结后的合金中含有大量的铁素体时,磷的这种偏聚状态对合金冲击韧性的影响被合金组织的影响所掩盖。在1080℃～1240℃烧结的合金断口均为穿晶断裂。此外还观察到回火后磷的分布对合金断裂方式及机械性能影响很大。合金淬火后在200℃回火,固溶在基体中的钼具有抑制磷向晶界偏聚的作用,合金断口表现为穿晶断裂;在400℃回火,由于钼形成了碳化钼(Mo_2C),失去了抑制磷偏聚的作用,这时磷主要偏聚在晶界,造成合金沿晶断裂,冲击韧性下降;在600℃回火,由于温度较高,减少了磷向晶界偏聚的趋势,并有利于磷作长程扩散,此时磷主要偏聚在孔隙表面,使合金具有较高的冲击韧性,合金断口呈韧窝状。     

稀土元素R对储氢合金(LaRMg)(NiCoAlZn)_(3.5)相结构和电化学性能的影响

以(LaRMg)(NiCoAlZn)3.5(R=La、Ce、Pr、Nd、Gd、Y和Sc)合金为研究对象,研究稀土元素R部分替代La后对合金相结构和相组成及电化学性能的影响.XRD和EPMA方法分析结果表明,合金(LaRMg)(NiCoAlZn)3.5退火组织主要由Ce2Ni7型相(或Gd2Co7型)、PuNi3型相和CaCu5型相组成;Ce、Pr和Nd元素的替代对合金相组成没有明显影响,而Gd元素替代使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型(或Gd2Co7型)相显著增加,其相丰度达到79.03%;Y和Sc元素替代时合金中Gd2Co7型相基本消失.电化学测试和分析表明, 稀土元素R替代La后对合金电极活化性能影响不大,其中Nd、Gd、Y和Sc部分替代La在一定程度上提高合金的最大放电容量,而Gd元素替代时合金电极容量最高达到343.1 mAh/g;Gd和Nd元素部分替代La使合金电极的循环稳定性得到明显提高,S100分别达到95.3%和93.0%.此外,Sc部分替代La能有效改善合金电极的高倍率放电性能.     

回火温度对600MPa级低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等实验方法,研究了不同回火温度对屈服强度600MPa级Fe-Mn-Nb-B系低碳贝氏体高强钢组织和性能的影响.结果表明:回火温度对屈服强度和抗拉强度均有较大影响.各回火温度下的低碳贝氏体钢性能与回火前相比,屈服强度均有不同程度的升高,而抗拉强度则均有不同程度的下降;600℃回火时屈服强度比回火前高出105MPa.随着回火温度的升高,屈服强度先上升后又略有下降并在600℃时达到最大值,抗拉强度下降明显,伸长率略有升高,屈强比升高.分析认为:回火前后力学性能的变化主要与回火后有更多弥散的尺寸在20nm以下的新的细小粒子析出以及马氏体占绝大多数的大块M/A岛的分解和发生位错多边形的回复有关.     

温度变化对锰铋稀土薄膜的矫顽力和磁光克尔转角的影响

锰铋稀土 (Mn Bi RE)薄膜具有较大的磁光克尔转角 θk,因而作为良好的磁光信息存储材料 .用真空蒸镀方法制备了 Mn Bi RE (RE=Ce、 Pr、 Nd、 Sm)薄膜 ,考察了温度变化对其矫顽力、磁光克尔转角等性能的影响 .通过信息的写入 ,分析了这些样品的读写特性并与四层结构 Tb Fe Co样品做了比较     

稀土化合物RPt2In2(R=Ce,Pr,Nd)的磁性和晶场效应

基于晶场理论,通过对Chen测量的稀土化合物RPt2In2(R=Ce,Pr,Nd)磁化率倒数-温度曲线的模拟,得到了RPt2In2的晶场系数、分裂能和相应波函数,计算结果与实验吻合较好.计算表明:Kramers离子Ce3 和Nd3 在晶场效应的作用下基态简并部分消除得到了双基态,而非Kramers离子Pr3 基态分裂后得到了单基态.     

机械化学法制备高性能SrFe_(12)O_(19)永磁材料

以纳米级碳酸锶和氧化铁粉为原料,采用机械化学法制备了SrFe12O19预烧粉后烧制成磁性块体材料.分别在950、1 000、1 050和1 100℃ 4个烧结温度下制备了样品,对比了1 100℃下烧结的商用样品,分析了材料的微观结构变化.研究了材料的断裂韧性、剩磁、矫顽力、内禀矫顽力以及最大磁能积等参数的变化,以说明不同温度下材料的力学性能与磁性能的变化趋势.结果表明,在相同工艺下,采用纳米原料粉制备的材料,其力学性能与磁性能比商用样品有大幅度提高.不同温度下材料性能变化的原因在于烧结过程导致的微观结构变化所致.     

复相粘结磁体研究

研究了纳米晶Nd2Fe14B/Fe3B磁粉和铁氧体磁粉混合制备复相粘结磁体的复合效应·和稳定性的变化规律以及复合效应对复相粘结磁体密度研究了复相粘结磁体磁性能、温度系数βjHc和抗压强度的影响·结果表明,复合效应使复相粘结磁体的温度系数βjHc降低、复相粘结磁体的不可逆损失hirr减少,提高了复相粘结磁体的温度稳定性·铁氧体质量分数对100℃复相粘结磁体磁性能影响表明,剩余磁感Br和磁能积(BH)m下降,而内禀矫顽力jHc明显提高·复合效应对粘结磁体的磁性能和密度有明显的影响,而对复相粘结磁体的抗压强度影响不明显·     

缺铁量及烧结温度对YIG铁氧体的电磁性能影响研究

研究了缺铁量及烧结温度对固相法制备的Y3Fe5-δO12(0.13≤δ≤0.25)石榴石型铁氧体微观结构及电磁性能的影响。结果表明:随烧结温度的升高,介电常数变化不大,剩磁先上升后下降,介电损耗与矫顽力先下降后上升;缺铁对介电常数基本无影响,但可以显著降低介电损耗,缺铁越多,致密化所需的烧结温度越高,适量缺铁并提高烧结温度可促进晶粒生长,缺铁δ=0.17于1 550℃烧结的Y3Fe4.83O12铁氧体样品,结构致密,晶粒发育最为完善(15~20μm),性能最佳。     

富Nd混合稀土MR-Fe-B永磁合金的性能

本文研究了廉价高性能富Nd混合稀土MR-Fe-B永磁合金的成分及其工艺因素对磁性能的影响。确定了这种铁基稀土永磁合金的最佳成分及最佳工艺制度。该永磁合金磁性能达到:B_r=1.15—1.28T(11.5—12.8 kGs),i~Hc=573—796kA/m(7.2-10.0kOe);(BH)_(max)=247—270kJ/m~3(31—34MGOe),在20—100℃范围内开路磁通可逆温度系数为-0.098%/℃,居里温度T_c=310℃,维氏硬度HV≥520。对其高矫顽力的机制进行了探讨,认为烧结态磁体的矫顽力主要来源于富 MR相的作用,而后烧态磁体的矫顽力的提高主要是反磁化校数目减少的缘故。     

Ce0.6Zr0.35RE0.05O2（RE=Y，La，Nd，Pr）固溶体的性能研究

采用共沉淀法制备了不同稀土元素改性的Ce0.6Zr0.35RE0.05O2(RE=Y,La,Nd,Pr)固溶体,并用XRD,H2-TPR等方法对其晶相结构、还原性能和高温热稳定性进行研究.结果表明,稀土元素Y,La,Nd,Pr掺入Ce0.6Zr0.4O2固溶体,所形成的三元混合氧化物均为萤石型立方晶相结构的均相固溶体,并未出现所掺杂稀土氧化物的晶相,且高温老化后,物相结构稳定.与Ce0.6Zr0.4O2固溶体比较,稀土元素的掺杂,明显改善了其还原性能及高温热稳定性.     

Cr12MoV钢拉深凹模热处理工艺的改进

某公司采用拉深凹模生产汽车车门内板,其材料为Cr12MoV钢,热处理工艺为1030℃淬火和220℃回火,在使用过程中拉深凹模容易开裂。为此,采用金相分析和性能测试的方法,分析Cr12MoV钢拉深凹模的热处理工艺,测定不同温度淬火和回火后的硬度和冲击韧性,最终确定出满足性能要求的最佳淬火与回火温度。结果表明,Cr12MoV钢经1030℃淬火与220℃回火后韧性低,导致拉深凹模开裂。而在980℃淬火和240℃回火处理,可以获得较高的硬度以及良好的韧性。建议该公司对拉深凹模采用980℃淬火和240℃回火处理,减少其开裂,延长其使用寿命。     

镧系收缩对(La0.8Ln0.2)2/3Ca1/3MnO3纳米粉体结构和电输运性质的影响

 用溶胶-凝胶法制备了系列掺杂(La_0.8Ln_0.2)_2/3Ca_1/3MnO₃(Ln=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Ho,Er)纳米级晶体.对于所制备系列样品在同一实验条件下的测试发现,在La位被其他镧系元素部分替代后,平均晶格常数和容差因子也存在类似镧系收缩的单方向变化：随着替代原子Ln原子序数的增加,平均晶格常数a呈减少趋势,平均晶格常数b基本未发生变化,而平均晶格常数c总体来说略呈减少趋势;容差因子t在0.925～0.918之间逐渐减少,但体系仍保持钙钛矿结构.不同掺杂元素样品表面形貌和电输运行为差异很大,各样品颗粒粒度分布在30～800nm范围,转变温度在82～194K范围.铈组(La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu)掺杂样品的转变温度未呈现单一某一方向的变化,而钇组(Gd,Dy,Ho,Er)掺杂样品的金属-绝缘体转变温度随着原子序数的增加而增高,此变化方向的单一性与镧系收缩单一性相协调.     

Pr-Fe-V-Ti合金系ThMn12型化合物及氮化物的合成与磁性

本文报导成功地合成了Ti或V,Ti同时稳定的镨系1:12相化合物.Pr(Fe,V)12化合物不存在,PrFe11 Ti化合物仅在1110℃-1030℃狭窄的温度范围内形成,以部分V替代Ti,可使1:12相形成温度范围明显增大,形成温度降低.氮化之后,ThMn12结构不变,但体积膨胀约4.5%.PrFe11 V1-xTixNδ((0.2≤x≤1)合金样品的饱和磁化强度为144～150 emu/g,居里温度为457℃～477℃,各向异性场大于7 T.     

高温破碎烧结磁体制取各向异性NdFeB磁粉(Ⅰ)

为了使用NdFeB烧结磁体制取各向异性的高性能磁粉,研究了在较高温度下NdFeB烧结磁体机械破碎时的断裂行为.结果表明:破碎温度升至600℃以上时,由于共晶反应形成少量的液态晶界相而使烧结磁体明显易于破碎,其主要断裂方式由室温下的穿晶断裂转变成高温下的沿晶断裂.高温破碎的磁粉中,富钕相的X射线衍射峰强度明显高于室温下破碎磁粉的衍射峰.     

双稀土掺杂BCST陶瓷的研制及其性能结构的研究

采用溶胶—凝胶法合成了BCST（Ba0.62 Ca0.08 Sr0.3 TiO3）粉体,再经过二次固相掺杂稀土Pr6O11和Nd2O3获得BCST∶0.001Pr6 O11.xNd2 O3系列纳米粉体及陶瓷;采用XRD和SEM,等对粉体的相组成和陶瓷的微观形貌进行了表征,并用介电频谱仪测试了陶瓷的介电性能.结果表明：所得BCST∶0.001Pr6O11.0.002Nd2O3粉体主要为四方相纳米粉体;随着稀土Nd2O3掺杂量的增加,所获得的陶瓷的晶粒先逐渐变小随后又逐渐增大;当钕的掺杂量x=0.002时,所获得陶瓷的室温介电常数最高,而介电损失最小;各试样的介电常数随烧结温度的升高增大,在1 330℃,1 360℃和1 400℃温度下烧结所获得的S1-陶瓷,介电常数的峰值εmax分别为10 360、12 490、13 750;其居里温度显著降低（10℃）,介温曲线呈单峰,介电常数随温度的变化敏感而对称,有望在温度敏感陶瓷方面发现其应用.