变形量对各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体结构及性能的影响

<正>近年来,随着永磁电机产业的快速发展,环形永磁器件的需求量显著提高。采用热变形法可以一步制造出近净成型的永磁器件,相对于烧结磁体而言大幅降低了制造成本。因此,热变形Nd-Fe-B永磁材料的研究成为磁性材料领域的研究热点。与目前普遍使用的烧结方法相比,这种方法具有以下特点:首先,采用加压热变形方法制备的Nd-Fe-B磁体的磁性能比现有烧结Nd-Fe-B磁体提高;其次,热压热变形制备的磁体,晶体结构均匀、晶     

速凝铸造工艺制造高性能烧结Nd-Fe-B磁体

研究了用速凝铸造工艺制造高性能烧结Nd Fe B磁体·同传统的铸锭工艺相比,速凝铸造工艺细化柱状晶,阻止α Fe枝晶相的产生,改善了铸态合金的微观结构·柱状晶宽度基本在5～25μm之间,尺寸较均匀;在制粉过程中容易得到粒度分布较好的磁粉;富Nd相分布较好,所以在较低烧结温度下可得到较高密度的磁体;由于具有细小均匀的微结构,利用速凝铸带工艺烧结出的磁体具有更高的Br,Hci和(BH)max·     

新型的不含钴的高性能烧结永磁体

本文测量了Fe_(76)Pr_(16)B_8烧结永磁体的室温各向异性场H_A=85KOe,磁晶各向异性常数K=4.2×10~7erg/cm~3;磁体的磁能积已达到37MGOe。研究了各种工艺因素,诸如烧结温度,回火温度与时间等对烧结磁体性能的影响。     

Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶双相复合稀土永磁合金的磁性研究

采用单辊熔体快淬法将名义成分为Nd7.5Fe92.5-xBx(x=4．5，5．5，6．5，7．5at．％)的母合金制备成Nd2Fe14B／α—Fe纳米晶双相复合稀土永磁合金薄带．对母合金和合金薄带的磁性能进行对比分析，并分别讨论了合金中硼含量与快淬速度对合金薄带磁性能及薄带厚度的影响．     

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。     

双辊铸轧镁合金板表面形貌及微观组织分析

以自行设计的立式双辊铸轧机铸轧出的厚度为2.5～5.0mm的镁合金铸板为研究对象,提取镁合金板铸轧过程中铸轧速度、铸轧力及辊缝实时变化数值,分析了铸板板形的波动原因,观察了不同铸轧速度条件下镁合金板的表面形貌和微观组织。当铸轧速从8m/min提高到16m/min时,铸板厚度由5.0mm减小到2.5mm,随着铸轧速度的提高,枝晶区比例相应提高。铸轧速度达到16m/min时,中心等轴晶区会缩小甚至消失。在本文实验冷却条件下,不同铸轧速度的铸板每侧枝晶生长高度距铸板表面都约为1mm,结果表明,2.5mm左右是铸轧较理想的板厚。     

FGH95与Rene''''95合金粉末热学凝固参数和微观组织

大量实验证明,铸态组织中二次枝晶臂距主要受冷却速度或凝固时间的影响。本文对FGH95和Rene'95氩气雾化的、不同粒度级的粉末颗粒测定了二次枝晶臂距,计算了冷却速度(?)、完成凝的固时间tf、凝固速度R及固—液界面前沿温度梯度G。结果表明:两种粉末粒度在-60—+320目范围内冷却速度为10~3-10~4℃/s,凝固时间为10~(-1)—10~(-2)s。随着粉末颗粒减小,冷却速度增加,G/R值增大,粉末颗粒的凝固从以树枝晶为主的方式逐渐转变成以胞状晶为主的方式,用G/R值来判断凝固组织中的碳化物形态不是唯一因素。     

MA-SPS制备超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩擦磨损性能

以机械合金化+放电等离子烧结(MA-SPS)制备的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金为研究对象,研究了合金在模拟体液(SBF)中的摩擦磨损性能,并与放电等离子烧结制备的微米尺寸晶粒的Ti-8Mo-3Fe合金、铸造纯Ti及Ti-6Al-4V(TC4)合金进行了对比.结果表明:采用MA-SPS工艺可制备出高致密度、组织均匀的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金,合金由β相及少量α相组成,平均晶粒尺寸为1.5μm,显微硬度为448 HV;在相同摩擦磨损条件下,超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩损程度明显低于微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态的纯Ti及TC4合金,具有最低的磨损体积和较稳定的摩擦系数.超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的磨损机制为磨粒磨损,而微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态纯Ti及TC4合金的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损并存的混合磨损.     

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。     

非树枝晶铝合金材料研究

通过研究 ,阐明了获得理想非树晶铝合金组织的关键是冷却速度和搅拌强度的良好匹配 ,采用电磁搅拌 水平半连续铸造方法制备非树枝晶铝合金 ,研究了浇注温度 (中间包温度 )、拉坯速度、冷却速度、电磁搅拌强度等工艺条件对非树枝晶组织的影响 ,以及热处理前后合金组织、性能的变化 ,制备出尺寸为 Φ80 mm×30 0 0 mm的半固态铝合金连铸坯 ,其性能为 σb=31 5.0 2 MPa,δ=1 6.43% .通过对纳米晶在过热熔体中行为的研究 ,创造性地将 Al- Si纳米晶作促变形核剂制备非树枝晶铝合金 .结果表明 ,该法具有操作简便、工艺设备简单等特点 ,是一条全…     

非晶晶化法制备Nd8Fe83-xCo3NbxB6(x=0,1)纳米晶双相复合永磁合金

采用非晶晶化方法制备出Nd8Fe83-xCo3NbxB6(x=0,1)纳米晶双相复合永磁合金,并借助XRD、VSM等分析手段研究了该方法制备的永磁合金的显微结构及磁性能。结果表明,Nd8Fe82Co3Nb1B6合金熔体经25 m/s快淬,在670℃/30 min退火处理后,制备的块体合金的最佳磁性能为Br=0.85 T,Hcj=152 kA/m,(BH)max=47.5 kA/m3.Co、Nb的添加使软、硬磁相的晶化温度都有所提高,可有效提高合金的高温稳定性。Nb的加入除了可以提高合金的非晶形成能力外,还可以细化晶粒,改善其显微结构,从而提高合金的磁性能。     

YAG:Ce黄色荧光粉高温固相合成与表征

荧光粉是制备白光发光二极管(LED)关键材料之一,其性能直接影响着白光LED亮度、色度、色温及显色指数.但是,现有荧光粉由于稳定性差、光衰严重等问题,使白光LED不能达到预期目标,迫切需要改进其制备工艺.采用高温固相合成法制备YAG:Ce3 黄色荧光粉,研究温度、Ce添加量等对荧光粉粒度、荧光强度等理化性质影响规律,并评价该荧光粉与蓝光LED芯片组合形成白光LED的性能.结果表明,烧结温度高于1 400℃时,荧光粉呈立方结构纯YAG晶相;温度越高,形成的粉末粒径越大,发光强度越高;Ce掺杂量x=0.06时,烧结的荧光粉发光强度最大;封装形成的Φ3 mm白光LED亮度为5 581 cd/m2,色坐标x=0.262 6,y=0.275 3,色温Tc=13 000 K.     

锰锌铁氧体的制备及磁性能研究

采用化学共沉淀法和真空烧结工艺制备了尖晶石型锰锌铁氧体系列样品,研究了配方及烧结工艺对样品性能的影响。结果表明：样品在1370℃烧结能获得较好的磁性能;增加Fe2O3含量有利于提高饱和磁感应强度;在适当范围内增加ZnO含量有利于提高初始磁导率,但居里温度Tc随之下降;当Xzao=24％时,样品的磁导率μi=6369,饱和磁感应强度Bs=304mT,矫顽力Hc=4．3A／m。     

(Ni0.79Fe0.21)1-xNbx种子层对Ni0.79Fe0.21 合金磁电阻的影响

采用磁控溅射的方法．在诱导磁场下制备了[(Nio．79Feo．21)1-xNbx]／NiFe／Ta系列膜，测量了种子层中Nb原子的百分含量、膜的微结构和膜的MR(Magnetoresistance)．研究了种子层的厚度和种子层中Nb原子的百分含量对NiFe的MR的影响．实验表明：以NiFeNb为种子层可较明显的改善Ni0．79Feo．21膜的微结构，提高其磁电阻性能。     

冷却速度对含铌、钛微合金钢铸坯表层组织结构的影响

铸坯出结晶器后的冷却速度是影响和决定铸坯表层组织结构(0～5 mm)及第2相析出物分布的关键因素. 在开发重熔凝固冷却实验装置的基础上,模拟铸坯在垂直段的凝固冷却条件,研究不同冷却速度对铸坯表层组织与第2相析出物分布的影响. 研究表明,在0.8 m·min-1拉速下,以5 ℃·s-1的冷却速度,使铸坯在出结晶器后表面温度下降到A3温度以下,得到的表层组织均匀,晶界无膜状先共析铁素体,微合金元素析出物在晶内分布均匀,有利于提高铸坯热塑性及降低裂纹敏感性.     

还原—扩散法制取Nd-Fe-B系磁体

为了降低具有卓越永磁性的Nd-Fe-B磁体的制造成本,使之更快得到推广使用,本文研究了采用还原—扩散工艺路线,直接用Nd_2O_3作为原材料制取Nd-Fe-B磁体的方法、研究了基本组元Nd和添加元素CO、Al的含量对永磁性能的影响,成功地制造出Nd-Fe-B系永磁体。其中最佳性能为Br=1.30T,_MH_C=0.46MA/m,(BH)_(max)=286.5KJ/m~3。实验结果还表明,氧在合金中起着有害作用,为了获得优异的磁性能,含氧量必须被控制在0.8％以下。     

掺镍钛酸钡纳米粉体及其陶瓷的溶胶-凝胶制备

目的研究焙烧温度和烧结温度对由溶胶-凝胶法制备的掺镍钛酸钡样品微结构及介电性能的影响。方法采用溶胶-凝胶法制备了掺镍钛酸钡粉体及其陶瓷,通过FT-IR,XRD,SEM和TEM对干凝胶粉体、预烧粉体以及陶瓷进行了表征,并测定陶瓷的介电性能。结果采用溶胶-凝胶法可制备纳米级(30~80 nm)掺镍钛酸钡粉体及其细晶陶瓷(1~3μm);较高的焙烧温度有利于四方相钛酸钡的形成和晶粒的长大,但降低了陶瓷的介电常数;较高的烧结温度有利于陶瓷居里点介电常数的提高,合适的焙烧温度及烧结温度分别为800℃和1 300℃。结论溶胶-凝胶法可制得组成均匀、性能优异的介电材料,是制备多组分掺杂钛酸钡陶瓷的理想方法。     

溶胶-凝胶法制备0．85Pb（Mg1／3Nb2／3）O3—0．15PbTiO3铁电陶瓷及其性能研究

以无机盐和氧化物为原料,柠檬酸和乙二胺四乙酸(EDTA)为复合螯合剂,乙二醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了0.85Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.15PbTiO3(PMN-PT)铁电陶瓷粉体及其烧结体.并通过XRD和SEM分析了PMN-PT钙钛矿相的形成和烧结体的显微结构.讨论了不同烧结温度对陶瓷显微结构、介电、铁电及压电性能的影响.结果表明采用溶胶-凝胶法制备的PMN-PT陶瓷适宜烧结温度为1 100℃,比常规固相合成法制备PMN-PT陶瓷的温度低100～200℃,且该条件下烧结的陶瓷性能优异:d33=252 pC/N,Pr=17.8 μC/cm2.     

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…     

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。