Nd2Fe14B-Fe3B型納米雙相材料微觀組織及磁性能的研究.pdf

1、(Nd,Pr)7-10Febal.B10-15合金屬于Nd2Fe14B/Fe3B型納米復(fù)合磁性材料，其相對于Nd2Fe14B計(jì)量而言是貧稀土富硼的成分，能夠平衡矯頑力和剩磁，進(jìn)而引起研究者們廣泛的興趣。(Nd,Pr)7-10Febal.B10-15合金磁性能主要與合金中相組成、晶粒尺寸大小、分布以及軟、硬磁性相含量等密切相關(guān)。因此，通過調(diào)整合金成分和改善制備工藝條件對(Nd,Pr)7-10Febal.B10-15合金的相組成、微觀結(jié)構(gòu)以

2、及磁性能的研究，對獲得優(yōu)異磁性能具有重要意義。
　　采用銅模吸鑄制備了厚度為0.7mm、成分為Nd9Fe81-xTi4C2Nb4Bx(x=11,13,15)的納米復(fù)合塊狀磁體，并對其退火前后的組織演變和磁性能進(jìn)行了研究。3種不同B含量的合金塊狀樣品的鑄態(tài)組織均由非晶基體和少量的Nd2Fe14B、α-Fe和Fe3B納米晶構(gòu)成。并且它們在DSC熱分析過程中都表現(xiàn)出兩步晶化的晶化行為。隨著B含量的增加，鑄態(tài)樣品中非晶體的相對量增加。合金

3、鑄態(tài)樣品在高于它們的第二個晶化放熱峰溫度大約40~63K的溫度下退火10分鐘，均得到由Nd2Fe14B、Fe3B、α-Fe和(Nb,Ti)C相納米晶以及殘余非晶構(gòu)成的微觀組織，且退火樣品的磁性能較鑄態(tài)樣品的磁性能顯著地提高。其中，x=13合金鑄態(tài)塊狀樣品經(jīng)983K退火10min后，剩磁從0.24T提高到0.63T，矯頑力從48.33 kA/m明顯增加到155.1 kA/m，磁能積從2.02 kJ/m3顯著提高到18.73 kJ/m3。<

4、br>　　通過銅模吸鑄法制備Nd9Fe84-xTi3C1Nb3Bx(x=11,13,15)鑄片的結(jié)果表明：隨著熔體過熱溫度的升高，非晶形成能力明顯提高。不同B含量的合金，在不同的過熱溫度下獲得非晶，且隨著B含量的升高，獲得非晶結(jié)構(gòu)所需要的熔體加熱溫度降低。隨著過熱溫度的升高，Nd9Fe84-xTi3C1Nb3Bx(x=11,13,15)合金剩磁、矯頑力和最大磁能積均出現(xiàn)減少的趨勢,熔體過熱溫度變化較大，則合金磁性能變化的更為明顯。在過熱

5、溫度較高的條件下，磁滯回線出現(xiàn)了“蜂腰型”，表明合金中無交換耦合作用。
　　通過熔體快淬法制備了五種不同淬速(10m/s,12m/s,15m/s,20m/s,25m/s) Nd9Fe69TiC1Nb3B15薄帶。在淬速10m/s~15m/s范圍內(nèi)，合金淬態(tài)組織則由晶體相Nd2Fe14B，F(xiàn)e3B和α-Fe以及少量的非晶相構(gòu)成。隨著淬速增加，合金中非晶含量增加。淬速增加至20m/s時，Nd9Fe69Ti3C1Nb3B15薄帶合金則形

6、成完全非晶組織。25m/s和20m/s淬速下Nd9Fe69Ti3C1Nb3B15薄帶在1050K退火溫度以下時，合金的磁性能則主要由合金中相組成及其含量決定，當(dāng)退火溫度高于1050K時，合金中相組成相對穩(wěn)定，由Nd2Fe14B，F(xiàn)e3B和α-Fe相組成，合金的磁性能則受晶粒尺寸影響較大。淬速為25m/s的Nd9Fe69Ti3C1Nb3B15薄帶合金在1065K下退火5min獲得了最佳磁性能：
　　Br=0.59T，iHc=896.