各向异性(Nd,Pr)_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相复合永磁体的制备与研究

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	各向异性(Nd,Pr)_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相复合永磁体的制备与研究
	张中佳
刊名	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
	2017
页码	76
关键词	纳米双相复合永磁体慢速/高压热变形晶界扩散织构各向异性
产权排序	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
英文摘要	热压/热变形工艺是制备各向异性单相Nd-Fe-B永磁体的有效方法,富稀土晶界相是获得沿着压力方向的c轴强织构的关键。然而,由于富稀土晶界相的缺失,我们很难用常规的热变形工艺(温度700~900℃,形变速率30~50μm/s,最终加载应力50~100 MPa)在纳米复合永磁体里获得明显的各向异性,所以磁体的最大磁能积(BH)_(max)一直远低于单相Nd-Fe-B永磁体的水平。为了获得明显的各向异性,我们采用慢速/高压热变形工艺制备各向异性纳米复合永磁体,即形变速率为0.25~30μm/s,最终加载压力在1.0~1.5 GPa。本文以商业化的(Nd,Pr)_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相快淬磁粉MQP-15-7为原料,研究了形变速率对磁体热变形织构和磁性能的影响,其中磁体的形变量都为70%。由于晶粒尺寸对温度十分敏感,我们先确定了用于形变速率研究的温度为650℃。形变速率研究表明,磁体的织构化程度随着形变速率的减小不断增强,表征织构化程度的值I_((105))/I_((410))从v=30μm/s时的0.68增加到v=0.25μm/s时的1.36。磁学分析表明,表征磁体各向异性程度的值(B_(r∥)-B_(r⊥))/B_(r∥)从v=30μm/s时的9.36%增加至v=0.25μm/s时的23%。对以0.25μm/s制备的磁体进行TEM表征,我们观察到了长为200 nm~400 nm的片状晶结构。相比已报道的工作,我们采用这种优化的热变形工艺制备的磁体具有明显的磁各向异性,这为在纳米双相复合永磁体中获得各向异性提供了一个有效的方法。为了增强磁体的织构化能力,我们将Nd_(70)Cu_(30)(wt.%)合金粉末与MQP-15-7快淬磁粉共混以引入低熔点晶界相。首先,我们研究了形变速率对Nd_(70)Cu_(30)含量为2 wt.%的磁体变形织构的影响,XRD分析表明I_((105))/I_((410))从v=30μm/s时的1.22增加至v=1μm/s时的2.13,其增幅是对应不含Nd_(70)Cu_(30)的热变形磁体的13倍。然后,我们对以1μm/s制备的Nd_(70)Cu_(30)含量分别为0,2,4,6(wt.%)的热变形磁体进行了研究。研究发现Nd-Cu含量越高的磁体其织构化程度越高。特别是Nd_(70)Cu_(30)含量为6 wt.%的热变形磁体,其(006)晶面对应的衍射峰强度大于(105)晶面对应的衍射峰强度,而且微结构由排列整齐的长度约为650 nm的片状晶组成;进一步的磁性测量显示磁体退磁曲线方形度约为0.92,剩磁和最大磁能积分别为14.61 kGs和37.17 MGOe。此外,经计算Nd_(70)Cu_(30)含量为6 wt.%的磁体名义成份为Nd_(9.11)Pr_(2.43)Fe_(81.21)Cu_(1.70)B_(5.55)(at.%)。我们对其进行了TEM表征,并结合选区电子衍射确定了α-Fe的存在,所以制备的具有明显各向异性的永磁体仍为(Nd,Pr)_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相复合结构。
公开日期	2018-12-04
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/16723]
专题	2017专题
推荐引用方式 GB/T 7714	张中佳. 各向异性(Nd,Pr)_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相复合永磁体的制备与研究[J]. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),2017:76.
APA	张中佳.(2017).各向异性(Nd,Pr)_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相复合永磁体的制备与研究.中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),76.
MLA	张中佳."各向异性(Nd,Pr)_2Fe_(14)B/α-Fe纳米双相复合永磁体的制备与研究".中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所) (2017):76.