Sm-Fe-Co-Al-B系非晶基硬磁材料的研究.pdf

1、近些年非晶材料由于其優(yōu)良的性能，在功能材料方面得到了廣泛的應(yīng)用。Sm-Co系列的硬磁合金具有優(yōu)良的磁性能，且在高溫領(lǐng)域具有不可替代的作用。本文嘗試在Sm-Co合金中復(fù)合添加Fe、Al、B三種元素，獲得非晶基磁性材料，為開(kāi)發(fā)新一代的永磁體尋找思路。
　　本文采用電弧熔煉與熔體快淬的方法，利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)、高分辨透射電子顯微鏡等儀器，研究了快淬速度和Al含量對(duì)Sm-Co基合金的相組成、微觀結(jié)構(gòu)和磁性能的

2、影響，以及其磁學(xué)機(jī)制，還研究了合金成分對(duì)材料非晶形成的影響。
　　結(jié)果表明，Sm10-25Fe8-15Co50-70Al5-20B2-10系列快淬薄帶普遍具有非晶/納米晶的復(fù)合結(jié)構(gòu)。隨著快淬速度的提高，薄帶的非晶含量增加，但組成相基本不變，主要為SmFe2、SmCo2、Sm2Co7、Sm2Co7B3、AlFe和Co0.72Fe0.28。當(dāng)輥輪轉(zhuǎn)速為40 m/s時(shí)， Sm25Fe10Co50Al10B5合金薄帶可以獲得最佳的磁性能，

3、Hc=8595.32 Oe，Mr=10.91 emu/g，Ms=14.82 emu/g，Mr/Ms=0.74。隨著轉(zhuǎn)速的增加，快淬薄帶中非晶的穩(wěn)定性得到提高。Al含量可以顯著影響Sm15Fe10Co70-xAlxB5(x=0,5,10,15,20)快淬薄帶的微結(jié)構(gòu)和磁性能。該系列合金以40 m/s速度快淬薄帶的主相皆為Sm(Co,M)7相。隨著Al含量的增加，Sm(Co,M)7相的最高峰向左移動(dòng)，合金的剩余磁化強(qiáng)度和飽和磁化強(qiáng)度逐漸降低

4、，而矯頑力則是先升高再降低，當(dāng)Al含量為15 at％時(shí)可以獲得高達(dá)14.65 kOe的矯頑力。隨著Al元素的添加，一部分Al原子進(jìn)入SmCo7相中取代部分Co原子，提高了1:7相的各向異性場(chǎng)，從而提高了矯頑力，另一部分Al原子促進(jìn)薄帶內(nèi)形成胞狀組織，其中胞內(nèi)為非晶相和1:7相，胞壁為多相復(fù)合，通過(guò)胞壁中非磁性相對(duì)磁疇旋轉(zhuǎn)和疇壁位移的釘扎，以及軟硬磁性相之間強(qiáng)烈的交換耦合作用，使材料獲得優(yōu)良的磁性能。通過(guò)對(duì)Sm10Fe15Co60Al10