納米復(fù)合雙相永磁體的制備研究.pdf

1、納米雙相復(fù)合永磁體是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型永磁材料,它是由軟磁相和硬磁相在納米尺度下復(fù)合而成的,兼具高剩磁和高矯頑力的雙相復(fù)合磁體.理論計(jì)算表明,這類(lèi)磁體具有卓越的磁性能.目前人們已經(jīng)采用熔體快淬、機(jī)械合金化、HDDR等方法制備了此類(lèi)磁體,但所獲得的磁性能與理論值相差大.究其原因,主要是因?yàn)樯鲜龇椒o(wú)法有效控制材料的顯微結(jié)構(gòu).因此,該研究將采用擴(kuò)散燒結(jié):原位合成技術(shù)來(lái)制備N(xiāo)d<,2>Fe<,14>B/α-Fe納米雙相復(fù)合磁體.具體采用

2、納米Nd粉、針狀納米Fe粉及納米晶Fe<,3>B粉末在一定條件下進(jìn)行擴(kuò)散合成燒結(jié),同時(shí)采用XRD的Rietveld的方法模擬計(jì)算擴(kuò)散燒結(jié)后樣品中兩相的比例,結(jié)果表明,采用上述方案可以實(shí)現(xiàn)Nd<,2>Fe<,14>B相的有效合成,從而獲得雙相磁體.該實(shí)驗(yàn)首先為擴(kuò)散燒結(jié)制備N(xiāo)d<,2>Fe<,14>B/α-Fe雙相復(fù)合永磁體制備所需的原料粉,使用直流等離子體電弧法制備納米Nd粉以及Fe粉,同時(shí)應(yīng)用化學(xué)法制備針狀Fe粉,機(jī)械合金化法(MA)制

3、備Fe<,3>B合金粉.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用等離子體電弧法制備的粒度為大約20nm左右的納米Nd粉、Fe粉,為了防止氧化,用AlPO<,4>進(jìn)行表面包覆;FeOOH在450℃脫水,Fe<,2>O<,3>在350℃還原,可以保持針狀晶形,而且獲得無(wú)空洞、表面光滑、尺寸分布均勻長(zhǎng)度大約為100nm、軸比10:1符合實(shí)驗(yàn)要求的針狀Fe粉.使用MA方法制備的Fe<,3>B合金,在球料比10:1,濕磨30小時(shí)后,可以獲得粒度分布較均勻的納米晶Fe<

4、,3>B合金粉末,滿(mǎn)足了后續(xù)實(shí)驗(yàn)的要求.在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,先在微米級(jí)的擴(kuò)散燒結(jié)實(shí)驗(yàn)中形成了Nd<,2>Fe<,14>B,證實(shí)了擴(kuò)散燒結(jié)法制備雙相磁體的可行性,用Rietveld方法計(jì)算得出950℃時(shí),Nd<,2>Fe<,14>B的相含量較高,Hci=4484.20e.然后用傳統(tǒng)的擴(kuò)散燒結(jié)法和放電等離子快速燒結(jié)(SPS)兩種方法進(jìn)行納米擴(kuò)散燒結(jié)實(shí)驗(yàn).研究結(jié)果表明,使用放電等離子快速燒結(jié)后的樣品的致密度明顯優(yōu)于傳統(tǒng)燒結(jié)后的樣品;納米擴(kuò)散燒