- 黄敏;丁勇;王春国;刘雷;孙颖莉;张健;闫阿儒;
通过磁控溅射的方法在钕铁硼磁体表面分别制备了Tb_(70)Cu_(10)Al_(10)Zn_(10)和Tb_(100)薄膜,研究了热处理工艺对两类扩散磁体微结构和矫顽力的影响。结果表明,经过高温热处理制备的Tb_(70)Cu_(10)Al_(10)Zn_(10)和Tb_(100)扩散态磁体的矫顽力增幅分别为6.8 kOe和5.7 kOe。在此基础上,各自继续进行低温回火形成的回火态磁体的矫顽力又分别增加1.4 k Oe和0.5 k Oe。两级热处理在多元扩散磁体中更有优势。显微组织分析表明,重稀土核壳结构是扩散态磁体矫顽力提升的重要原因,而连续薄层分布的晶界相是回火态磁体矫顽力进一步提升的关键因素。其中,对矫顽力增幅起主导作用的重稀土核壳结构形成于高温热处理阶段。但是,壳层厚度和壳层分布深度在低温回火阶段亦有微量调整,而晶界相形貌的优化只发生在低温回火阶段。与扩散态磁体相比,回火态磁体中分布的晶界相更细小弥散。特别是Tb_(70)Cu_(10)Al_(10)Zn_(10)回火态磁体,两级热处理优化了晶界相形貌分布,扩散源中微量元素的适度添加促进了连续薄层晶界相的形成,这也是其矫顽力进一步提升的根本原因。
2025年03期 v.46;No.278 51-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2027K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：292 ] - 韩景智;刘涛;周栋;周磊;闫震;郭朝晖;千辉东;沈鹏;张晓东;刘顺荃;曹慧慧;杨金波;
运用高性能的HDDR(Hydrogenation disproportionation desorption recombination)各向异性钕铁硼磁粉,通过模压、热压热变形和放电等离子烧结工艺参数的优化以及磁体微观结构和磁性能之间的构效关系研究,制备了磁能积分别为20 MGOe、26.4 MGOe和26.4 MGOe的各向异性模压粘结磁体、热压热变形磁体和放电等离子烧结磁体,在此基础上,分析和探讨了制备高性能HDDR亚微米晶各向异性钕铁硼磁体的途径。
2025年03期 v.46;No.278 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1738K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：44 ] - 周帮;夏敬贤;余红雅;刘仲武;
基于RE_2Fe_(14)B化合物开发的永磁材料主要集中于少数几种元素,进一步拓展稀土永磁合金成分对于开发新的永磁材料具有重要意义。采用熔体快淬技术制备了三元Er-Fe-B和Tm-Fe-B合金,系统研究了不同成分Er-Fe-B和Tm-Fe-B合金在直接快淬和非晶晶化过程中的相析出行为和磁性能演变。结果表明,Er_(10+x)Fe_(84-x)B_6和Tm_(10+x)Fe_(84-x)B_6(x=0,2,4)合金具有相似的相析出行为和磁性能变化规律。直接快淬Er_(10)Fe_(84)B_6和Tm_(10)Fe_(84)B_6纳米晶合金,均由RE_2Fe_(14)B(RE=Er、Tm)和RE_2Fe_(17)相组成。Er_(12)Fe_(82)B_6和Tm_(12)Fe_(82)B_6纳米晶合金仅含RE_2Fe_(14)B相,而Er_(14)Fe_(80)B_6和Tm_(14)Fe_(80)B_6合金由RE_2Fe_(14)B相和REFe_2相构成。非晶合金在热处理过程中,Er_(10)Fe_(84)B_6和Tm_(10)Fe_(84)B_6合金中首先析出RE_2Fe_(17)相,随后同时析出RE_2Fe_(14)B和α-Fe相;Er_(14)Fe_(80)B_6和Tm_(14)Fe_(80)B_6合金的析出相均为RE_2Fe_(14)B和REFe_2相;Er_(12)Fe_(82)B_6合金的析出相为Er_2Fe_(14)B相,而Tm_(12)Fe_(82)B_6合金的析出相为Tm_2Fe_(14)B相和Fe_(x )B相。与Nd-Fe-B等其他RE-Fe-B体系相比,三元Er_(10+x)Fe_(84-x)B_6和Tm_(10+x)Fe_(84-x)B_6(x=0,2,4)合金硬磁性能相对较低。直接快淬Er_(10)Fe_(84)B_6和Tm_(10)Fe_(84)B_6纳米晶合金的矫顽力分别为62k A/m和54k A/m,剩磁分别为0.48T和0.55T,而直接快淬Er_(10+x)Fe_(84-x)B_6和Tm_(10+x)Fe_(84-x)B_6(x=2,4)合金表现为软磁特性。Er_(10)Fe_(84)B_6和Tm_(10)Fe_(84)B_6非晶合金在700℃热处理后均具有最佳硬磁性能,其矫顽力分别为48k A/m和66k A/m,剩磁分别为0.57T和0.53T。Er_(12)Fe_(82)B_6和Er_(14)Fe_(80)B_6非晶合金经700℃热处理后,其饱和磁极化强度分别为1.10T和0.88T;Tm_(12)Fe_(82)B_6和Tm_(14)Fe_(80)B_6非晶合金经650℃热处理后的饱和磁极化强度分别为1.10T和1.03T。
2025年03期 v.46;No.278 69-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 3523K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：30 ] - 王辉;张中烨;任少卿;李涵;康佳;王聪慧;吕科;高硕;赵明静;
采用实验和微磁学模拟相结合的方法,系统地研究了MM-Fe-B磁体晶界添加Pr_(40)Dy_(35)Al_(10)Cu_5Ga_(10)辅合金对其磁性能的影响,并深入探究了其内在作用机制。实验结果表明,随着辅合金添加量增加,Nd在主相晶粒周围形成壳层结构,Ce在晶界处更加富集,使晶界相起到更好的退磁耦合作用,显著提升了样品的矫顽力和最大磁能积。微磁学模拟结果显示,晶界添加辅合金后,磁体两极反磁化方向的退磁场分布区域减少,垂直易磁化轴方向晶界正磁化方向的退磁场增强,退磁过程中反磁化畴的形成受到更大程度抑制,进而提升了磁体磁性能。
2025年03期 v.46;No.278 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2283K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：20 ] - 杨宏龙;罗三根;钟淑伟;李家节;杨牧南;
随着含Ce磁体的研究发展,双主相法改善磁体性能逐渐受到广泛关注,但双主相法相应的适用范围及热处理方式尚未完全探明。本实验研究了高丰度双主相Ce磁体经回火后,磁体的元素分布、微观组织和磁性能随Ce含量变化的构效关系。结果表明,回火后双主相Ce磁体矫顽力增量随Ce含量增加先升后降,在Ce含量为6%(质量分数)时矫顽力增幅达到峰值2.02 kOe。当Ce元素含量低于6%时,Ce元素有助于回火过程中晶界相连续分布及核壳结构优化。当Ce元素含量高于6%时,磁体中晶界相经回火发生偏析,使去磁耦合作用较弱的REFe_2相包裹主相晶粒,并会在主相外延诱导形成各向异性场较低的混合过渡层,导致矫顽力增幅下降。当Ce元素含量高于12%,回火致使REFe_2相比例进一步增加,混合过渡层大量形成,矫顽力反而低于回火前磁体,这表明Ce元素的增加会降低回火后高Ce双主相磁体的矫顽力。
2025年03期 v.46;No.278 91-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 5480K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：66 ] - 薛培培;朱佩鸿;刘敏;岳明;
系统研究了基于化学降解反应的磁体废料短流程回收工艺,重点研究了降解反应温度、时间及反应溶液浓度等反应参量对尼龙粘结剂去除效果以及再生磁粉的相组成、显微组织、杂质含量和磁性能的影响。通过对上述参量的优化,最终获得了综合磁性能良好的再生钕铁硼磁粉。与原始磁粉相比,其剩磁和矫顽力的回复率分别达到98.92%和99.77%,证实了工艺的有效性和良好的回收效果。
2025年03期 v.46;No.278 102-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 3069K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：36 ] - 马辰泽博;徐瑞;李飞;唐晶晶;高青乐;尹高天;李慧;张帅;赵娜娜;刘树峰;鲁飞;游才印;
采用多弧离子镀在N50牌号烧结Nd-Fe-B磁体表面分别沉积Tb_(70)Cu_(30)合金扩散层和增重量0.32%～0.94%(质量分数)的Tb扩散层,进行扩散磁体制备。采用XRD、SEM、EDS、EPMA、PFM等分析手段表征扩散层物相组成、扩散磁体微观组织和磁性能。对比研究Cu元素加入对扩散磁体磁性能、微观结构及热稳定性的影响,结果表明离子镀Tb_(70)Cu_(30)合金扩散层与合金靶材物相组成、成分一致。在900℃扩散10h后,在500℃下回火4h,Tb_(70)Cu_(30)扩散磁体的矫顽力从13.47kOe提升至23.95kOe,剩磁仅降低0.18kGs,剩磁温度系数和矫顽力温度系数分别从-0.1394%/℃和-0.5961%/℃提升至-0.1194%/℃和-0.5214%/℃。相比Tb扩散磁体,在同等矫顽力提升幅度下,Tb_(70)Cu_(30)合金扩散处理Tb使用量同比降低0.22%(质量分数),Tb利用率达到25.56kOe/%(质量分数)。BSE-SEM和EPMA分析表明,Cu引入能够有效减少Tb在磁体近表层富集,抑制Tb晶内扩散和反常核-壳结构的形成,进而提升Tb元素扩散作用效果。
2025年03期 v.46;No.278 111-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 3639K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：54 ] - 李金栋;孙旭;韩瑞;周栋;
机器学习为预测烧结钕铁硼的矫顽力提供了全新途径。本文研究了基于特征筛选对烧结钕铁硼磁体矫顽力的预测结果影响,构建了包括烧结钕铁硼的组成成分、烧结工艺的数据集,并利用特征筛选对数据集进行优化,简化模型的同时提高模型性能。新模型在预测方面表现出色,能够有效提升模型的预测效果。最终,通过实验验证所建立的模型,在不同成分的钕铁硼磁体的实验数据上表现良好,预测结果与实验值高度一致。
2025年03期 v.46;No.278 122-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：160 ] - 高泽远;罗三根;杨宏龙;钟家进;钟淑伟;杨牧南;
随着风力发电、新能源汽车等行业的迅猛发展,对永磁电机的性能提出了更高的要求。为了满足这些需求,研制具有高矫顽力的稀土永磁体成为必然趋势。本文通过向烧结钕铁硼磁基体中掺杂Ni金属粉末来进行改性,从而优化该磁体的晶界扩散性能。实验结果表明,在仅用0.56%(质量分数)Tb的条件下进行扩散,Ni掺杂使得磁体的矫顽力提升了12.45kOe,增幅高达82.67%,而未添加Ni的磁体仅提升9.64kOe。研究发现,Ni元素首先富集在晶界相中,使得三角晶界富集了更多的Nd元素。然而,在扩散热处理阶段,三角晶界中的Nd元素由高浓度向低浓度转变,一方面可以形成更多连续的细晶界,另一方面可以协助晶界中的Tb元素扩散到磁体更深处。此外,Ni的掺杂并未对Ga和Co元素分布产生影响,但可抑制Al元素于磁体中的扩散行为。
2025年03期 v.46;No.278 133-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 5435K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：175 ] - 纪鹏宇;罗凯尤;张宏艳;张鹏;高俊妍;张英德;朴红光;
为了研究La掺杂对Ni_(526)Mn_(231)Ga_(243-y)La_y(y=0,1,3,5,7)哈斯勒合金的晶体结构、磁热效应及相变的影响,首先制备了Ni_(526)Mn_xGa_(474-x)(x=225,228,231,234,237)系列样品,并通过测量选取了x=231的样品进行La掺杂实验。结果表明,适量的La掺杂显著提高了Ni-Mn-Ga合金在0～3 T磁场范围内的相对制冷功率(RCP),由40.796 J·kg~(-1)提高至60.908 J·kg~(-1),为提升材料的磁热性能提供一种新思路。通过Arrott图对合金临界行为进行了分析,Arrott图表明Ni_(526)Mn_(231)Ga_(243-y)La_y合金在360 K附近则发生了从顺磁态到铁磁态的二级相变,并通过修正Arrott曲线得到了最佳临界参数值,发现其与平均场模型的参数最为接近,表明该合金的相变临界行为与长程铁磁序的平均场模型较为一致。
2025年03期 v.46;No.278 142-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2684K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：42 ] - 张权辉;孙乃坤;赵康;郑盛世;吴英玮;王浩;赵新国;
采用球磨辅助烧结法制备出反铁磁转变温度为2.2K的三价碱金属稀土NaDyO_2氧化物。X射线衍射精修结果表明,NaDyO_2具有立方结构(空间群Fm-3m),晶格常数为0.479nm。扫描电镜表征结果显示,NaDyO_2微结构由松散的不规则颗粒(约200nm)形成的聚集体及分布在其中的条形块体(长约70μm,宽约3μm)构成。零场冷和场冷曲线完全重合、Arrott曲线斜率为正证实该相变为二级相变,居里-外斯拟合结果表明,该相变为反铁磁转变,Dy~(3+)有效磁矩为9.7μB。在相变温度附近磁化强度随磁场增加呈现快速饱和的趋势,表明低磁场可诱发NaDyO_2从反铁磁到铁磁转变,导致较大的低场磁热效应。在0～0.5T及0～2T低磁场下,最大磁熵变分别为3.4J·kg~(-1)·K~(-1)(2.5K)和10.6J·kg~(-1)·K~(-1)(3.5K)。
2025年03期 v.46;No.278 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1629K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[下载次数：24 ]