快淬NdFeB(Co,Nb,Ti,Zr,Cu,P)納米雙相復合永磁材料的研究.pdf

1、NdFeB納米雙相復合永磁材料是一種由軟磁相和硬磁相復合而成的新型磁性材料。如何通過調(diào)整工藝和優(yōu)化成分來進一步提高其磁性能一直以來都是研究的熱點。本文通過調(diào)整NdFeB系合金成分、優(yōu)化熔體快淬工藝及采用后續(xù)退火處理的方法來制備具有優(yōu)異磁性能的快淬帶材。同時，通過 X射線衍射分析（X-ray Diffraction, XRD）、振動樣品磁強計（Vibrating Sample Magnetometer, VSM）、差式掃描量熱儀（Diff

2、erential Scanning Calorimetry, DSC）、透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy, TEM）和洛倫茲透射顯微鏡（Lorentz Transmission Electron Microscopy, LTEM）等方法對帶材的磁性能、微觀結(jié)構(gòu)和磁結(jié)構(gòu)進行了研究。具體內(nèi)容如下：
　　1.在傳統(tǒng)NdFeB系成分的基礎(chǔ)上復合添加不同種類的元素，研究其對快淬帶材磁性能、晶化

3、機制和微觀結(jié)構(gòu)等的影響作用，結(jié)果表明：Co的添加提高了材料的剩余磁化強度（Br），但是降低了矯頑力（Hc）；Nb的添加明顯提高了材料的Hc；Ti的添加促進了軟磁相晶粒長大和材料Hc的提高；Zr的添加主要提高了合金的晶化溫度（Tx）；Cu的添加可以增多軟磁相的形核質(zhì)點，促進軟磁相的先行析出和晶粒的長大；而P的添加也促進了軟磁相的析出和晶粒的長大，并且能夠顯著提高材料的Br和最大磁能積((BH)max)。
　　2.對不同合金成分的快淬

4、非晶條帶進行退火處理，研究添加元素對退火后條帶磁性能及微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，元素添加后，退火條帶晶粒間均出現(xiàn)不同程度的脫耦合現(xiàn)象。其中，Co的添加降低了退火條帶的Hc和飽和磁化強度（Bs）；Zr和Nb的添加細化了晶粒；Ti的添加明顯促進了軟磁相晶粒的長大。
　　3.為進一步研究退火對快淬條帶的影響，本文選取不同結(jié)晶態(tài)的快淬條帶進行不同工藝的熱處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，結(jié)晶條帶退火后，磁性能發(fā)生了不同程度的惡化，而對非晶條帶進行退火后得到

5、的硬磁性能遠低于通過控制轉(zhuǎn)速直接快淬出的結(jié)晶條帶。此外，磁場下退火極大的促進了軟磁相的析出和晶粒的長大，同時卻抑制了硬磁相的析出和長大，較無磁場退火進一步惡化了條帶的磁性能。
　　4.通過控制輪輥的轉(zhuǎn)速來控制快淬速度，從而直接快淬出不同晶化態(tài)的快淬條帶。同時，結(jié)合其磁性能和微觀結(jié)構(gòu)的變化，不斷調(diào)整轉(zhuǎn)速，最終得到最佳的快淬速度：20-30 m/s。通過對Fe81Nd10Co2Nb1B6合金快淬條帶微觀結(jié)構(gòu)和磁結(jié)構(gòu)的表征分析發(fā)現(xiàn)，在最

6、佳快淬轉(zhuǎn)速下制備的條帶內(nèi)部晶粒細小而均勻，晶粒大小在20 nm左右，這與理論模型要求的尺寸比較接近，而從有利于交換耦合作用的產(chǎn)生和磁性能的提高。此外，交換耦合作用導致條帶內(nèi)部產(chǎn)生大的閉合磁疇和渦旋態(tài)磁化結(jié)構(gòu)，這對條帶的硬磁性能的提高起到顯著的影響作用。
　　5.通過對Nd10Fe84B6和Nd7Fe90B3兩組合金成分制備出來的快淬帶材進行性能和結(jié)構(gòu)對比分析發(fā)現(xiàn)：隨著Fe含量的增加和Nd、B含量的減少，快淬條帶的磁性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生很