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制备工艺与合金成分对纳米复相fe3b/Nd2fe14b永磁结构与性能的影响

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制备工艺与合金成分对纳米复相Fe3B/Nd2Fe14B永磁结构与性能的影响

作者：张龙凤四川大学

学位级别：硕士

双相纳米晶永磁材料以其优异的性能引起了广泛关注，如何制备具有高性能且廉价的双相纳米晶永磁材料是目前研究的热点之一。本文针对纳米复相永磁材料发展中存在的问题，采用快淬、传统热处理及放电等离子烧结工艺制备了纳米复相feb／Nd... 详细信息

双相纳米晶永磁材料以其优异的性能引起了广泛关注，如何制备具有高性能且廉价的双相纳米晶永磁材料是目前研究的热点之一。本文针对纳米复相永磁材料发展中存在的问题，采用快淬、传统热处理及放电等离子烧结工艺制备了纳米复相feb／Ndfeb永磁体，并在此基础上采用XRD、DSC、AFM、SEM等方法研究了制备工艺参数及合金元素对纳米复相feb／Ndfeb永磁材料的组织结构和性能的影响。 Ndfeb三元合金在较低淬速下，晶态相含量较高，这些晶核在随后的热处理过程中很容易长大、粗化，合金磁性能较低。当快淬速度较高时结晶度很低，退火过程中形核中心减少，形核率降低，导致feb粒子奇异长大，不利于磁性能的提高。只有在适当的快淬速度8m／s下才能获得细小均匀的晶粒组织和最佳磁性能。Ndfeb合金在较低晶化温度下，晶化不完全，存在部分非晶相，交换耦合作用较弱，磁性能较低。但温度过高会导致软磁相feb急剧长大，也不利于磁性能的提高。合金的磁性能随晶化时间的延长先增而减，Ndfeb合金的最佳热处理工艺参数为：710℃×10min。本文研究了Nd、b、Zr、Cu和Co元素对合金性能的影响。Ndfeb合金随着Nd含量的增加磁性能先增而减，Nd=4.5at％时达到最高，b=0.80T，H=206kA／m，H=259A／m，(bH)=48kJ／cm。Nd含量过高会抑制硬磁相Ndfeb和软磁相feb的出现，提高非磁性相Ndfeb的稳定性。 b含量和Zr含量的增加有利于非晶态物质的形成和稳定。b含量超过一定量后，晶化过程中会出现Ndfeb非磁性相，且随着b含量的增加逐渐增多，它的存在稀释了软、硬磁相间的交换耦合作用，导致磁性能降低。当硼b=18.5at％的纳米晶Ndfeb永磁合金具有最佳磁性能。Zr的添加恶化了四元合金的磁性能，较高含量的Zr会抑制Ndfeb和feb的出现，提高非磁性相Ndfeb的稳定性。 Cu元素有利于降低合金的非晶形成能力。Cu原子形成了Cu串晶，分布在feb晶体和非晶之间，与feb粒子直接接触，为feb的析出提供了形核核心，feb的析出量增多，交换耦合作用加强，磁性能提高。Co元素与fe原子发生置换作用溶入Ndfeb相和feb相，使合金的磁性能得到提高。综合比较，传统热处理下添加Cu元素的四元合金可获最佳磁性能。与传统热处理相比，放电等离子烧结法促进了快淬Ndfeb粉末的晶化，降低了晶化温度，缩短了晶化时间，因而可加强交换耦合作用，提高磁性能。NdfeCub合金快淬粉末经50MPa，670℃×5min放电等离子烧结后，致密化程度明显提高，获得最佳磁性能：磁体密度为6.89g／cm，b=0.95T，H=233kA／m，H=275kA／m，(bH)=69kJ／cm。

关键词：纳米晶永磁体 fe3b Nd2fe14b 制备工艺合金成分微观结构磁性能放电等离子烧结

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fe3b为主相的熔体快淬永磁体材料

国外金属材料 1990年第2期 27-29页

作者： Coeh.,R 辛一文

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添加V和M的fe3b基纳米晶永磁体

金属功能材料 1994年第3期 37-38页

Cr替代Co对fe3b/Nd2fe14b纳米复合磁体微观结构与磁性能的影响

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Cr替代Co对Fe3B/Nd2Fe14B纳米复合磁体微观结构与磁性能的影响

Mn对fe3b／Nd2fe14b纳米复合磁体的影响

第五届中国功能材料及其应用学术会议

作者：付猛连法增王继杰裴文利陈玉兰杜宇杨洪才东北大学材料与冶金学院

主要研究了添加Cr置换Nd5fe72.3Cu0.2Co4b18.5合金中的Co元素对fe3b/Nd2fe14b型纳米复合永磁体磁性能与微观结构的影响。结果表明:相应于Co元素而言,添加Cr元素可有效细化Ndfeb合金软、硬磁性相的晶粒尺寸;随退火温度的升高,添加Cr元素... 详细信息

主要研究了添加Cr置换Nd5fe72.3Cu0.2Co4b18.5合金中的Co元素对fe3b/Nd2fe14b型纳米复合永磁体磁性能与微观结构的影响。结果表明:相应于Co元素而言,添加Cr元素可有效细化Ndfeb合金软、硬磁性相的晶粒尺寸;随退火温度的升高,添加Cr元素的Nd5fe72.3Cu0.2Cr4b18.5合金的jHc值随退火温度的变化不明显。DTA曲线分析表明,NdfeCuCob具有一个放热峰,而NdfeCuCrb具有两个放热峰。NdfeCuCrb非晶合金在650℃退火处理30min可获得最佳磁性能:br=0.944T,jHc=383kA/m,(bH)max=77.5kJ/m3。

关键词： Nd2fe14b fe3b 磁性能纳米永磁

来源： cnki会议评论

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金属材料研究 2009年第3期35卷 60-60页

作者：孟南(编译)

纳米复合磁体由于有较高的综合磁性能而受到人们的关注。通过控制工艺条件使非晶相晶化就可以得到纳米复合结构。各向同性的纳米复合磁体有3个基本特征：（1）约化剩磁比率大于0．5；（2）退磁的可逆性优于常规永磁体；（3）矫顽力．Hc... 详细信息

纳米复合磁体由于有较高的综合磁性能而受到人们的关注。通过控制工艺条件使非晶相晶化就可以得到纳米复合结构。各向同性的纳米复合磁体有3个基本特征：（1）约化剩磁比率大于0．5；（2）退磁的可逆性优于常规永磁体；（3）矫顽力．Hc取值的大小是根据磁体中软、硬磁两相体积分数的不同而在软、硬磁之间波动。

关键词：纳米复合磁体 Nd2fe14b fe3b Mn 纳米复合结构相体积分数工艺条件各向同性

Nb的添加对fe_3b/Nd_2fe_(14)b纳米永磁体磁性能与微观结构的影响

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功能材料 2005年第2期36卷 184-186页

作者：付猛连法增王继杰裴文利陈玉兰杜宇杨洪才东北大学材料与冶金学院

研究了微量合金元素 Nb 的添加对 fe3b/Nd2fe14b型纳米复合永磁体微观结构与磁性能的影响规律。结果表明,添加Nb元素可以稳定非晶相,阻碍fe3b粒子的结晶动力学。Nd5.5fe70.0Co5Cu0.5Nb0.5b18.5非晶合金在640℃退火处理 30min可获得最佳... 详细信息

研究了微量合金元素 Nb 的添加对 fe3b/Nd2fe14b型纳米复合永磁体微观结构与磁性能的影响规律。结果表明,添加Nb元素可以稳定非晶相,阻碍fe3b粒子的结晶动力学。Nd5.5fe70.0Co5Cu0.5Nb0.5b18.5非晶合金在640℃退火处理 30min可获得最佳磁性能:br=1.05T,jHc=367kA/m,(bH)max=80.2kJ/m3。Nb与Cu的复合添加对fe3b晶粒的细化效果更显著;Nb元素的添加可以提高合金的磁性能,但添加量必须适中。

关键词： Nd2fe14b fe3b 磁性能纳米永磁

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压力对亚稳fe_3b相热稳定性的影响

科学通报 1997年第19期42卷 2067-2069页

作者：姚斌林晓敏李福山苏文辉丁炳哲胡状麒吉林大学物理系长春130023 中国科学院金属研究所快速凝固非平衡合金国家重点实验室沈阳110015

压力对亚稳材料热稳性的影响及其机制的研究一直是高压和亚稳材料研究中的重要内容之一.在过去的十几年中,人们主要研究了压力对非晶亚稳材料热稳性的影响,但对晶体亚稳材料热稳性方面的研究报道却很少.许多研究结果表明,压力对非晶热... 详细信息

压力对亚稳材料热稳性的影响及其机制的研究一直是高压和亚稳材料研究中的重要内容之一.在过去的十几年中,人们主要研究了压力对非晶亚稳材料热稳性的影响,但对晶体亚稳材料热稳性方面的研究报道却很少.许多研究结果表明,压力对非晶热稳性的影响与材料的性质和转变模式密切相关,影响程度由压力对扩散速率的抑制和对形核的促进作用所决定,它使非晶亚稳材料的热稳性或是增强,或是减弱.然而,在研究高压下(fe0.99,Mo0.01)78Si9b13（FMSb）合金的晶化,制备纳米软磁材料的过程中,我们发现压力对亚稳fe3b晶体热稳性的影响与非晶有所不同,与它所受的压力有关,表现为先随压力的增加而增加,后随压力的增加而减小.本文从热力学的角度对这一实验现象的规律和机制进行了研究. 在氩气保护气氛下,利用急冷甩带的方法制备出 30 μm厚的非晶 FMSb条带,并剪成直径为 5 mm的样品放在氮化硼（bN）坩埚中,坩埚镶嵌在石墨加热管中.利用 bridgmann压机对样品加压,利用电流通过石墨管产生的焦耳热对样品进行热处理.压力通过测量油压与bi,ba相变压力的关系标定,温度的测量和控制由镍铬-镍铝热电偶和可编程序温控仪完成.利用X射线衍射仪（XRD）对样品的微观结构进行分析.

关键词：压力相变热稳性非晶态合金 fe3b 亚稳材料

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高硬度耐磨损电弧喷涂涂层研究

材料工程 2008年第2期36卷 27-30页

作者：方建筠秦颢栗卓新蒋建敏史耀武北京工业大学材料科学与工程学院北京100022 北京金达吴金属表面技术有限责任公司北京100080

采用电弧喷涂方法制备的高硬度耐磨损JCW-b涂层可广泛应用于工业零部件耐磨表面。对涂层的组织、孔隙率、硬度、结合强度及耐磨粒磨损性能进行分析,对比研究该涂层与Ni60喷熔层的耐冲蚀性能。结果表明JCW-b涂层组织致密,孔隙率低于4%,... 详细信息

采用电弧喷涂方法制备的高硬度耐磨损JCW-b涂层可广泛应用于工业零部件耐磨表面。对涂层的组织、孔隙率、硬度、结合强度及耐磨粒磨损性能进行分析,对比研究该涂层与Ni60喷熔层的耐冲蚀性能。结果表明JCW-b涂层组织致密,孔隙率低于4%,显微硬度HV0.1高于1200,平均结合强度大于50MPa。研究了涂层的耐磨损机理,XRD结果显示涂层中主要含有fe3b硬质相,对涂层起到弥散强化的作用。

关键词： JCW-b涂层高硬度 fe3b 弥散强化耐磨损

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冷却速度对低钕Nd-fe-b合金的凝固行为影响的研究

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冷却速度对低钕Nd-Fe-B合金的凝固行为影响的研究