论文摘要
TbCu7型SmFe9Nx快淬粘结磁粉不仅磁性能高、耐热性能好、成本低,而且因其各向同性的特点,能制备成复杂磁体,同时可以消耗过剩的稀土金属钐,有助于稀土资源的平衡利用,因此推进TbCu7型SmFe9Nx快淬粘结磁粉的研究对发展新型永磁材料具有非常重要的意义。本论文对快淬SmFe9合金粉进行晶化和氮化处理,通过DTA、氧氮含量、磁性能测试、XRD、VSM等分析,系统研究晶化温度、晶化时间、氮化温度、氮化时间、颗粒尺寸等对磁性能的影响,并对在制备TbCu7型SmFe9Nx各向同性粘结磁粉过程中氮原子的扩散行为进行了研究,运用Fick扩散第二定律计算并讨论了氮原子在SmFe9合金粉末颗粒内部的分布及其与氮化温度、氮化时间、颗粒尺寸之间的关系。通过研究得出如下结论：（1）经过晶化热处理后渗氮效果得到很大提高,氮含量及磁性能随晶化温度升高或晶化时间延长而提高,当晶化温度超过750℃或晶化时间超过45min后,提高晶化温度或延长晶化时间,氮含量及磁性能提升不再明显；本实验条件下,SmFe9合金在750℃下晶化处理60min再经过相同条件氮化后获得磁性能最高；（2）经过氮化处理后,氮原子通过扩散进入到SmFe9合金中1：7相晶格间隙,形成了SmFe9Nx间隙化合物,磁性能得到很大提高,居里温度提高了约300℃；氮化过程受氮化温度、氮化时间、SmFe9粒度大小影响,实验发现,氮含量随氮化温度升高而增大,但温度过高将导致SmFe9Nx发生分解而使得磁性能下降；延长氮化时间可以提高氮含量,但当氮化时间超过llh后,氮含量提升不再明显；氮含量随SmFe9合金粉末粒度的减小而增大,但SmFe9颗粒粒度过小易被氧化,将影响渗氮过程及最终磁粉性能。实验表明,粒度约为80gm的SmFe9颗粒在440℃条件下氮化8h后获得磁性能最高；（3）在氮化过程中,氮原子从SmFe9颗粒表面向其内部扩散,遵循Fick扩散第二定律,通过氮化后试样热磁曲线分析及扩散理论计算,证明了氮化后颗粒内部氮含量非均匀分布,越靠近颗粒中心,氮含量越低；通过计算得出氮原子在SmFe9合金中扩散频率因子Do=9.565×104m2·s-1,扩散激活能Q=147.3kJ·mol-1;氮原子在SmFe9合金中扩散系数随着温度的升高而增大。