脉冲磁场技术在高矫顽力稀土永磁测量领域的应用

简述了超高矫顽力永磁体测量现状,分析了静态磁滞回线仪在测量高矫顽力永磁体时存在的问题及其原因.为解决此问题,采用"f-2f"原理建立了基于脉冲磁场技术的高矫顽力永磁测量装置,该装置能产生最高8 756 kA.m-1的测量磁场,能够测量高矫顽力永磁体的整个磁滞回线.阐述了该脉冲磁场测量装置的优势、组成结构以及涡流修正方法.经过实验验证,该系统具有良好的测量重复性.与国家永磁标准测量装置的对比结果显示:在低矫顽力范围内两者剩磁Br、内禀矫顽力HcJ、磁感应强度矫顽力HcB和最大磁能积(BH)max四个参数的测量偏差在1%以内;在高矫顽力范围,该装置解决了静态磁滞回线仪测量曲线变形的问题.     

CMS法制备纳米晶Nd2Fe14B/α-Fe双相复合永磁体

通过控制熔体凝固过程技术（CMS）成功制备纳米晶双相复合永磁NdDyFeCoGaB系合金.利用XRD和VSM检测手段分析了合金元素Dy和Ga对永磁合金显微组织和磁性能的影响.研究发现,合金元素Dy和Ga可以起到细化晶粒,均匀组织,提高矫顽力,增大磁能积的作用.其中,Nd8Dy1Fe81Ga1Co3B6合金的磁性能为,Hci=320 kA/m,Bs=1.14T,（BH）max=85 kJ/m^3.     

Fe-Cr-Co可加工永磁合金二次磁场处理与磁性相延伸

本文研究高钴Fe-Cl-Co可加工永磁合金。通过二次磁场热处理及时效后,其性能在一次磁场处理及时效的基础上,将最大磁能积(BH)_(max)提高了1—0.5×10~6GsOe,矫顽力达到1000Oe以上,剩磁Br稍有下降。转矩测量和电镜观察表明这种磁性能的增加,主要是强磁性相粒子延伸与弱磁性相体积增加的结果。这种合金的磁硬化机制符合单畴转动模型。     

CMS法制备纳米晶Nd2Fe14B/α-Fe 双相复合永磁体

通过控制熔体凝固过程技术(CMS)成功制备纳米晶双相复合永磁NdDyFeCoGaB系合金,利用XRD和VSM检测手段分析了合金元素Dy和Ga对永磁合金显微组织和磁性能的影响.研究发现,合金元素Dy和Ga可以起到细化晶粒,均匀组织,提高矫顽力,增大磁能积的作用.其中,Nd8DylFe81GalCo3B6合金的磁性能为,Hci=320 kA/m,Bs=1.14T,(BH)max=85 kJ/m3.     

复合添加Dy2O3和Sn对Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B的性能和结构的影响

采用双合金法制备Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B永磁体,并对其磁性能、温度稳定性和显微组织进行了研究.研究结果表明∶Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B磁体的内禀矫顽力Hci随Dy2O3含量的增加而增大,当Dy2O3含量为2%时,磁体的Hci和(BH)max较高,添加2% Dy2O3和0.3% Sn时,磁体的Br和(BH)max降低,而Hci可由656.0 kA/m升高到1*!024.0 kA/m,同时磁体的温度稳定性加强,磁通不可逆损失降低;当测量温度从20 ℃增加到160 ℃时,hirr为-2.3%,温度系数α为0.014%/℃.     

提高永磁铁氧体剩磁有效途径的工艺研究

采用正交实验优化了SrFe12O19的二次掺杂配方,研究了料浆粒度及粒度分布、取向度及烧结温度、保温时间对永磁铁氧体材料剩磁的影响规律及机理。在保证内禀矫顽力HCB≥230kA/m的情况下,材料剩磁Br≥430mT,达到国内领先水平。     

各向同性模压成型Nd-Fe-B粘结磁体——石英钟用步进电机转子的研制

用快淬Nd-Fe-B磁粉与改性耐热环氧树脂混合经模压成型制备的各向同性粘结磁体,其密度d=6.0g/cm~3,剩磁Br=0.69T,内禀矫顽力_JHc=880 kA/m,最大磁能积(BH)_m=82kJ/m~3,达到国际同类产品性能指标,用它生产的石英钟用步进电机转子的磁性能、机械性能及其对温度、环境和时间的稳定性以及耐腐蚀特性等均已满足实用化要求。     

烧结钕铁硼永磁合金在不同酸溶液中的腐蚀行为

对烧结钕铁硼永磁合金在盐酸、硝酸和磷酸3种不同酸溶液中的腐蚀行为进行研究。采用扫描电镜和能谱仪观察和测试样品腐蚀前后的微观形貌和元素质量分数,用磁性测量仪测试样品侵蚀前后的磁性能。研究结果表明:烧结钕铁硼永磁合金在盐酸和磷酸溶液中呈现均匀腐蚀特征,而在硝酸溶液中其边缘腐蚀严重;在盐酸溶液中的腐蚀速率最大,在磷酸溶液中腐蚀速率最小。盐酸溶液明显腐蚀晶界富钕相,并且会在侵蚀过程中渗入基体孔隙中,造成磁体近表面的进一步腐蚀;硝酸溶液主要腐蚀主晶相,对晶界相影响不大;磷酸溶液会在烧结钕铁硼表面形成一层块状磷酸盐产物。盐酸溶液腐蚀会造成磁体剩磁和最大磁能积的明显降低,而磷酸溶液腐蚀会在一定程度上影响磁体的内禀矫顽力,硝酸溶液腐蚀对磁体磁性能的综合影响最小。     

高效节能稀土永磁电机

1 引言 众所周知,世界上第一台电机就是永磁电机,只是由于当时永磁材料的磁性能低,电机体积过于庞大而很快被电励磁电机所替代。40年代后期,具有较高剩磁的铝镍钴和具有较高矫顽力的铁氧体永磁材料问世,使永磁电机又有了生命力,被广泛用于微特电机中,但这两种材料的(BH)max均不高,所以应用领域有限。60年代后期,稀土永磁合金研制成功,它们的磁性能都非常好,缺点是合金中的钐与钴较贵。80年     

SC铸片微结构对烧结NdFeB结构与磁性能的影响

研究了铸片工艺SC(Strip Casting)制备的合金铸片的微结构对烧结钕铁硼磁体微结构与磁性能的影响。结果表明：冷却速度过高时铸片厚度变薄，同时在急冷面产生细小的等轴晶，使烧结磁体容易出现固固烧结现象和主相品粒的反常长大，降低了磁体的永磁性能；采用合适的冷却速度制备的铸片几乎全部由厚度3～5μm片状晶组成，且被富钕相薄层均匀隔开，采用该类铸片可以获得高永磁性能的烧结磁体，其永磁性能达到：Br=1．44T，jHc=877KA／m，(BH)max=398kJ／m^3（50MGOe)。     

添加Cu粉对锶铁氧体烧结工艺和磁性能的影响

本文主要研究了添加Cu对锶铁氧体微观结构和磁性能的影响。通过控制添加物的含量、烧结温度和保温时间等改善锶铁氧体材料的性能,主要研究如何实现低温液相烧结工艺。结果表明：添加Cu粉实现了液相烧结的工艺,提高了材料的密度与剩磁,烧结温度降低。添加0.2％的Cu粉时,最佳烧结温度可降低到1200℃,剩磁为405．4mT,磁感矫顽力为209.5kA／m,内禀矫顽力为226．5kA／m,最大磁能积为28．19kJ／m^3。     

粉末流动性和添加润滑剂对烧结钕铁硼磁体取向度和磁性能的影响

采用急冷铸片（SC）、氢破碎（HD）和气流磨（JM）工艺制备烧结钕铁硼磁体的磁粉，研究了粉末流动性及添加润滑剂对磁体取向度和硬磁性能的影响.结果表明：影响松装状态磁粉流动性的主要因素是粉末颗粒的磁团聚，影响密实磁粉流动性的主要因素是粉末颗粒间的摩擦力.添加适量的润滑剂可以防止粉末颗粒团聚,明显地减小粉末摩擦力，改善流动性，提高磁体的取向度、剩磁与磁能积.采用添加润滑剂和脉冲磁场取向橡皮模等静压制成型工艺,批量生产的烧结钕铁硼磁体性能达到：B_r=1.457T, _jH_c=1148kA·m^-1，(BH）_max=408kJ· m^-3.     

（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.     

(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.     

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.     

新型永磁材料的研究

本文综述了我们对强各向异性永磁材料的研究结果．通过对各向异性稀土．铁氮永磁材料的结构和磁性的关系研究,利用速凝等技术实现对反磁化形核场的控制,获得了单晶颗粒型稀土铁氮化物,进而实现了高矫顽力和高磁能积．开发的稀土铁氮磁粉最大磁能积达到40MGOe以上．发现了HDDRNd2Fel4B各向异性形成的关键机制在于歧化阶段形成的具有“耗散结构特征”的柱状歧化微结构,据此提出了可以稳定生产高性能各向异性Nd—Fe．B的HDDR工艺,成功制备了磁能积为27MGOe的三元Nd—Fe—B磁粉和41MGOe多元Nd—Fe．B磁粉．同时还发现可以通过调控其微观结构来实现提高HDDR磁粉的矫顽力．另外利用铁磁Mn基材料强磁各向异性的特点,在无稀土永磁材料方面开发了纳米结构且具有反常矫顽力温度系数的MnBi磁体．上述成果的取得为高性能各向异性稀土粘结磁体的产业化提供了可能．     

廉价R-Fe-B系烧结永磁材料的制备

为了综合利用我国稀土资源,降低Nd—Fe—B永磁合金的成本,研究了廉价(Nd、Pr)—Fe—B和(Ce、Nd、Pr)—Fe—B永磁材料的化学成分,制造工艺与磁性能的关系及其变化规律。添加Al可以大幅度提高合金的矫顽力。(Nd、Pr)—Fe—B合金最佳磁性能:Br=1.25T,M_Hc=714.3kA/m,(BH)_(max)=297.5kJ/m~3。(Nd、Pr)_(1-y)Ce_y—Fe—B合金的磁性能随Ce含量增加而降低。研究测定了合金的居里温度609～590K,剩磁可逆温度系数-0.094～-0.119％/K。观察分析了合金的显微组织,并测定了合金的密度,硬度及电阻率。     

非晶晶化过程中Nd_2Fe_(14)B相和α-Fe相的析出与长大及其磁性能

利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析仪、振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer,VSM)和差示扫描量热仪(differential scanning calorimeter,DSC),研究了非晶Nd9.5Fe76Co5Ti3B6.5合金条带晶化过程中Nd_2Fe_(14)B/α-Fe析出相的相结构及其磁性能的变化.结果表明,在晶化过程中Nd_2Fe_(14)B相和α-Fe相分别在600,680?C退火时析出.随着退火温度的升高,α-Fe相的晶粒比Nd_2Fe_(14)B相长大更明显:当温度由690?C升高到700?C时,α-Fe相及Nd_2Fe_(14)B相的晶粒尺寸分别由22.4,32.8 nm长大到33.3,39.8 nm.在690?C退火时,硬磁相Nd_2Fe_(14)B和软磁相α-Fe之间具有较强的交换耦合作用,其晶粒尺寸分别为32.8,22.4 nm.此时的合金具有最佳的综合磁性能:剩磁强度Br=0.88 T,矫顽力Hci=523.76 k A/m,最大磁能积(BH)max=100.01 k J/m~3.     

升温速率对各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体结构及性能的影响

本实验采用放电等离子快速热压、热变形方法制备了异性的单相Nd-Fe-B纳米晶永磁,研究温速率对各向异性Nd-Fe-B纳米晶永磁磁性能和结构的影响。结果表明,随着升温速率的提高,Nd-Fe-B纳米晶永磁的剩磁和最大磁能积先升高随后降低,在升温速率90℃/min时达到最大值,矫顽力变化不明显,磁体c轴晶体织构和密度与剩磁—变化趋势一致。     

高压成型（PrNd）_xAl_（0.7）Nb_（0.6）Cu_（0.1）B_（1.05）Fe_（97.55-x）合金的超精细结构分析

采用高压和常压方式制备出（PrNd）xAl0.7Nb0.6Cu0.1B1.05Fe97.55-x（质量百分比）合金,由扫描电子显微镜、振动样品磁强计、穆斯堡尔谱仪和电子自旋共振谱仪对比研究了两种压制方式对样品微观结构、磁性能和超精细结构的影响.结果发现：与常规压制方式制备的样品相比,采用1.8GPa成型得到的样品Hcj（内禀矫顽力）和（BH）max（最大磁能积）分别提高了133kAm-1和0.6kJm-3;而采用3.6GPa成型样品的Hcj和（BH）max分别提高了120.3kAm-1和3.2kJm-3.高压成型样品的R-rich相、富B相和α-Fe相较少,围绕铁原子的其他原子固有的对称性被改变,g因子增大.0.2,1.8和3.6GPa成型得到样品的内磁场Hin分别为2.206×104,2.205×104和2.194×104kA/m.