α-Fe-Nd-,2-Fe-,14-B納米晶雙相復(fù)合永磁合金的研究.pdf

1、納米晶雙相復(fù)合永磁合金是近年來出現(xiàn)的一種引人注目的新型永磁合金。它是由軟磁相和硬磁相在納米尺度下復(fù)合而成的，兼具備高剩磁和高矯頑力的雙相復(fù)合磁體。理論計(jì)算表明，這類磁體具有卓越的磁性能。目前人們已經(jīng)采用熔體快淬、機(jī)械合金化、HDDR等方法制備了此類磁體，但所獲得的磁性能與理論值相差很大。究其原因，主要是因?yàn)閷?duì)材料的顯微結(jié)構(gòu)控制不好。針對(duì)這一點(diǎn)，本文以Nd-Fe-M-Co-B(M=Nb、Cu、Dy、Ga)為研究體系，采用單輥熔體快淬法制備

2、非晶／納米晶、雙相納米晶快淬帶。采用：DTA、XRD、VSM等分析手段，初步探討了合金元素、快淬工藝和晶化工藝對(duì)非晶形成能力、合金顯微組織及磁性能的影響。 隨輥速的增加，合金的冷卻速度增大。通過研究單輥薄帶凝固過程中的傳熱特點(diǎn)和凝固規(guī)律，以期建立起單輥熔體快淬Nd-Fe-B系非晶合金的凝固過程的宏觀傳熱模型和凝固組織形成的生長模型，將冷卻輥、Nd-Fe-B系合金帶和真空室作為一個(gè)整體熱交換系統(tǒng)考慮，并在樣品帶的厚度方向上選取節(jié)點(diǎn)

3、，建立傳熱模型以及各項(xiàng)熱物理參數(shù)與溫度的函數(shù)關(guān)系，并采用一維傅立葉導(dǎo)熱偏微分的差分形式進(jìn)行模擬計(jì)算，把薄帶不同厚度處的冷卻速度與工藝參數(shù)間的關(guān)系通過數(shù)學(xué)模型直接聯(lián)系起來，探索Nd-Fe-B系合金的凝固規(guī)律以及冷卻速度的模擬預(yù)測(cè)，確定合理的噴嘴直徑。研究合金的晶化動(dòng)力學(xué)。 合金快淬態(tài)結(jié)晶度顯著影響其晶化后晶粒的大小和均勻性。研究不同輥速對(duì)合金快淬態(tài)組織的影響。分析了Nd<,8>Fe<,82>CO<,3>Nb<,l>B<,6>快淬態(tài)

4、合金的晶化動(dòng)力學(xué)，為下面的晶化工藝的確定提供了理論依據(jù)。以25m／s輥速快淬的Nd<,8>Fe<,83>-X-y CO<,3>Nb<,x>Cu<,y>B<,6>(x=0，1；y===O，1)合金，當(dāng)x=O時(shí)，快淬態(tài)薄帶由軟磁性α-Fe晶粒和硬磁性Nd<,2>Fe<,l4>B納米晶粒組成；而當(dāng)x=1時(shí)，快淬態(tài)薄帶由非晶和部分微晶組成。說明隨Nb元素的加入，合金的非晶形成能力明顯增強(qiáng)。以25m／s快淬的Nd<,8>Fe<,82>Co<,3>

5、Nb<,1>B<,6>合金薄帶，結(jié)晶度為30％，文獻(xiàn)指出，此時(shí)新相的形核率較高，可獲得細(xì)小的顯微組織，合金具有較佳的綜合磁性能。晶化溫度也直接決定磁體的磁性能。在669℃下退火30min，磁性相析出充分，晶粒細(xì)小，磁體綜合磁性能較佳。溫度過低，磁性相析出不完全；溫度過高，磁性相析出充分，但晶粒進(jìn)一步長大，這兩種情況都對(duì)磁性能不利。此外，Nb元素的加入阻礙軟、硬磁相晶粒的長大，細(xì)化晶粒，改善其微結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了軟硬磁相問的交換耦合作用，從而提

6、高了Nd<,8>Fe<,82>CO<,3>Nb<,1>B<,6>合金的磁性能。Cu為α-Fe軟磁相的提供形核的位置，從而細(xì)化晶粒。 采用CMS法以20m／s的輥速可直接制Nd<,8>Dy<,1>Fe<,81>Ga<,1>CO<,3>B<,6>納米晶雙相復(fù)合永磁體。當(dāng)處于20m／s的淬速時(shí)，可以獲得適當(dāng)?shù)倪^冷度，軟、硬磁晶體相直接從液相析出，α-Fe具有高形核率低生長率的特點(diǎn)，因此其粒子細(xì)小。隨Dy和Ga元素的復(fù)合添加，雖然