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。     

成果推广

复合纳米稀土永磁复合纳米稀土永磁是一种新型永磁材料。其工艺过程是采用金属液态快速凝固技术制得非晶态或微晶态合金 ,再经过控制热处理获得的合金粉末。将这种磁性粉末配入热固性或热塑性树脂或橡胶 ,通过压制成型、挤出成型和注射成型等方法制成磁体 (也称为粘结磁体 )。这种稀土永磁合金中的显微组织特征是由晶粒度为纳米级的硬磁性相和软磁性相复合而成。其磁性特征是具有剩磁增强效应 ,即各向同性磁体其剩磁比Ｍｒ/Ｍｓ70 5 .经过材料基础研究、中试研究和开发 ,已能制备出高矫顽力和高剩磁两大类型纳米晶复合磁体 ,性能达到世界先…     

高热稳定性富钕铁硼永磁体研究

研究了廉价高热稳定性富钕混合稀土永磁合金。选择价廉的富钕混合稀土制备永磁体,通过合金元素钴和钼的复合加入,提高了磁体的使用温度。对于MR_(34)Co_(14)Fe_(49.9)Mo_(1.0)B_(1.1)磁体,其性能达到:_iH_c=1 020kA/m,_bH_c=860 kA/m,B_r=1.14 T,(BH)_(max)=240 kJ/m~3,a_(20-150℃)=-0.07％/℃,T_c=485℃,W_(ir)<6％。并研究了永磁体的微观结构。     

低温度系数Nd-Fe-B磁体及磁硬化机制的研究

研究了廉价高性能低温度系数铁基稀土永磁合金。以廉价的富Nd混合稀土MR作为研制该永磁合金所使用的稀土金属,以金属钴部分取代铁来改善铁基稀土永磁合金的温度稳定性,得到了较好的效果。研究了永磁体的相结构及其矫顽力机制,磁体晶粒形状各向异性也是产生高矫顽力的机制之一。     

Nd_2Fe_(14)C/α-Fe系稀土永磁材料微观组织及磁性能

为了提高纳米双相稀土永磁材料Nd2Fe14B/α-Fe的性能,研究了一种新型合金Nd9.0Fe85.5Nb1.0B4.0C0.5。在合金中添加碳可提高矫顽力,添加钕可细化晶粒;合金的淬态微观组织显著影响其磁性能,合金中的部分预析出微晶相有助于在随后的热处理中获得均匀的微观组织;在热处理工艺中,晶化退火温度和时间对合金微观组织结构具有显著影响,并影响合金的磁性能。使用原子力/磁力显微镜观察Nd-Fe-(BC)/α-Fe纳米复合磁体的微观组织及磁畴结构,并由此对纳米双相稀土永磁材料中的交换耦合作用进行了解释。结果表明,最佳热处理工艺为:700℃保温15min,其性能为:剩磁1.381Wb.m-2,矫顽力518.05kA.m-1,剩磁比0.74,最大磁能积137.75kJ.m-3。     

Nd2Fe14(BC)/α-Fe系稀土永磁材料微观组织及磁性能

为了提高纳米双相稀土永磁材料Nd2Fe14B/α-Fe的性能,研究了一种新型合金Nd9.0Fe85.5Nb1.0B4.0C0.5. 在合金中添加碳可提高矫顽力,添加钕可细化晶粒; 合金的淬态微观组织显著影响其磁性能,合金中的部分预析出微晶相有助于在随后的热处理中获得均匀的微观组织; 在热处理工艺中,晶化退火温度和时间对合金微观组织结构具有显著影响,并影响合金的磁性能.使用原子力/磁力显微镜观察Nd-Fe-(BC)/α-Fe纳米复合磁体的微观组织及磁畴结构,并由此对纳米双相稀土永磁材料中的交换耦合作用进行了解释.结果表明,最佳热处理工艺为 700 ℃保温15 min, 其性能为 剩磁1.381 Wb*m-2, 矫顽力518.05 kA*m-1, 剩磁比0.74, 最大磁能积137.75 kJ*m-3.     

高磁能积低温度系数的铁基永磁合金的磁性能与组织结构

本文研究了Co和Al的添加对NdFeCoAlB永磁合金磁性能与组织结构的影响。获得一种磁能积为278.6～318.4kJ/m~3(35～40MGOe),磁感可逆温度系数α293～373K=-0.06～-0.08％/K的NdFeCoAlB系5元合金。Co主要进入四方相,提高合金的居里点,降低磁感可逆温度系数。当含Co量较高时,在合金中形成了具有MgCu_2型结构的Nd(FeCo)_2相,使合金永磁性能恶化。Al主要进入四方相,使四方相晶粒和富B相块度细化,提高了合金的矫顽力。进一步提高Al含量时,在合金中形成了新相,使合金永磁性能恶化。     

稀土钕锶铁氧体磁体的制备与磁性能分析

利用凝胶燃烧合成法制备了稀土钕掺杂锶铁氧体SrNd_xFe_(12-x)O_(19)超微粉体,加入胶黏剂聚乙烯醇(PVA),经造粒、成型,再在不同烧结工艺下制备得到稀土钕锶铁氧体磁体。对制备得到的钕锶铁氧体磁体剩余磁感应强度(B_r)、最大磁能积((BH)_(max))、磁感矫顽力(H_(cb))和内禀矫顽力(H_(cj))进行了测量。测量结果表明,钕锶铁氧体磁体的磁性能与PVA用量、制备工艺、Nd取代铁量x都有一定关系。当PVA用量为质量分数1%、经450℃预烧、分别在800℃与900℃恒温和Nd取代量x=0.4时,所制备的稀土钕锶铁氧体磁性能较好,B_r=173.7 mT,(BH)_(max)=6.4 kJ/m~3,H_(cb)=148.1 kA/m,H_(cj)=326.4 kA/m。     

退火工艺对Nd4.5Fe77.5-xTbxB18(x=0,1) 合金磁性能的影响

采用快淬及退火工艺,通过非晶晶化方法制备了两种成分的纳米晶永磁合金,即Nd4．5Fe77．5-xTbxB18(x=0,1)．研究了稀土元素Tb和退火工艺对该合金磁性能的影响．结果表明,掺杂1 at％Tb能显著提高合金的磁性能,但对晶化温度影响不明显;退火温度和退火时间对合金永磁性能的影响较大,退火温度为550℃,退火时间为10min时,磁性能达到最佳．     

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．