论文摘要
NdFeB合金作为综合磁性能最好的永磁材料,在航天航空、机械、电子、通讯等国家重点科研和经济部门发挥着重要作用。快淬纳米晶NdFeB粉末具有高的剩磁和低的稀土含量非常适合制备低成本高性能的稀土永磁体。以快淬纳米晶REFeB粉末为原材料,采用新型制备工艺制备各向同性和各向异性纳米晶稀土永磁体成为磁性材料研究的一个重要方向。本文以快淬纳米晶钕铁硼Nd(13.70Co6.7Ga0.5Fe73.5B5.6（at%）和微米级铁粉为原材料,采用放电等离子火花烧结（SPS）制备了各向同性纳米晶NdFeB永磁体,放电等离子火花烧结（SPS）和热变形（HD）制备了各向异性纳米晶NdFeB永磁体。详细研究了SPS和HD工艺对各向同性和各向异性磁体显微组织和磁性能的影响。探索性的采用粉末高速压制技术（HVC）制备纳米晶NdFeB磁体。同时研究了不同Pr含量的快淬纳米晶Pr/Pr2Fe14B稀磁合金的性能及交换耦合作用。放电等离子火花烧结工艺对纳米晶NdFeB永磁体的显微组织和磁性能有重要的影响。SPS温度小于700℃时,磁体保持着快淬粉末的纳米晶结构,晶粒细小均匀。烧结温度大于700℃时,由于等离子火花放电烧结形成的高温场,粗晶区首先在颗粒边界形成。由于颗粒内部保持着细晶区结构,放电等离子火花烧结磁体形成了粗晶区和细晶区相间的显微组织。SPS烧结压力和保温时间的增加在一定范围改善了磁体的显微组织和磁性能。SPS工艺的研究制备的磁体最佳磁性能为:Br=0.82T, H(cj0=1516kA/m ,电等离子火花烧结和热变形成功制备了各向异性的单相和双相纳米晶NdFeB永磁体晶NdFeB永磁体密度达到了理论密度的83%。粉末高速（BH）max=116kJ/m3。研究了SPS磁体从中心到边部不同部位的组织和磁性能。磁体边部矫顽力较大,中心剩磁高,在半径中心处磁能积最好。采用SPS制备的各向同性的双相复合磁体并没有增强磁体的交换耦合作用,相反增大了静磁交换作用,降低了磁体的性能。放。热变形后NdFeB的（004）,（105）, （006）和（008）峰得到了增强,磁体的细晶区晶粒发生了部分取向。热变形变形量对磁体性能影响很大,当变形量为68%时,获得最佳磁性能为Br=1.27T, Hcj=988kA/m, （BH）max=274kJ/m3。热变形不仅大幅提高了磁体的磁性能并加强了磁体的交换耦合作用。粉末高速压制技术制备的纳米压制有效的保持了原材料的矫顽力和晶粒大小。对粉末高速压制工艺的改进,有望成为制备高性能纳米晶NdFeB永磁体。在富Pr的Pr/Pr2Fe14B（at%）稀磁合金中,Pr含量增加提高了材料的矫顽力,矫顽力由Pr2.55Fe14B的999 kA/m升高到Pr6Fe14B（at%）的2114kA/m,证实了硬磁相晶粒之间顺磁相的增加有利于减少交换耦合作用,使合金更趋近于满足Stoner-wohlfarth模型的合金体
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标签：放电等离子火花烧结论文; 热变形论文; 粉末高速压制论文; 稀磁材料论文;