添加nb对烧结ndfeb永磁体显微结构与磁性能的影响

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1、摘要Nd—Fe—B系永磁材料是迄今为止发现的磁性能最高的实用型永磁材料，享有“永磁王”的美誉。因此，多年来一直倍受磁材工作者的关注，大量的研究工作围绕着其成分设计、微量元素添加、显微结构改善以及制备工艺等展开。本实验采用传统的粉末冶金方法制各了烧结Ndl5Fe78．。Nb。B7(其中x为Nb的原子分数)系列磁体，对其制各工艺及添加元素Nb在磁体中的作用进行了系统的研究。通过研究具体工艺参数对磁体磁性能及显微结构的影响，总结出适合于该系列磁体的制备工艺如下：按设计成分将原料放入真空感应熔炼炉内进行合金铸锭的熔炼；合金铸锭在高纯氩气保护下粗破碎过

2、40目筛；以15：1的球料比在120拌航空汽油的保护下滚动球磨80min；球磨好的磁体粉末在1．5T取向磁场下以80MPa的压力模压成型，接着在280MPa压力下进行冷等静压；所得的压坯在1110℃烧结1h，900℃回火处理1h，600℃回火处理2h。三元Nd．Fe—B磁体中添加微量Nb元素，在不明显降低磁体剩磁和磁能积的前提下，不仅可以提高磁体的矫顽力，而且还可以显著改善磁体的温度特性。实验中研究了Nb的添加对Nd。，Fe，8．xNbxB，系列磁体磁性能的影响，并探讨了这些影响的内在本质，即对合金铸锭及磁体微观结构的影响。研究结果表明：当X

3、_0．75左右时磁体的磁性能较好；磁性能的改善得益于磁体微观结构的改善，添加Nb使烧结磁体的晶粒形状更加规则、尺寸趋于一致，晶间富Nd相分布更加均匀；而磁体微观结构的改善又得益于合金铸锭微观结构的改善，添加Nb使合金铸锭中Nd2Fel4B相的形状发生变化，由粗大的片状晶逐渐变为细小的颗粒状晶粒，同时还可适当抑制合金铸锭中a．Fe的析出；通过对比烧结磁体常温与高温磁性能，发现添加Nb在一定程度上改善了磁体的温度特性。烧结Nd．Fe．B系永磁体的宏观磁性能与其微观结构密切相关，对两者之间的关系在定性了解的基础上，如果能进行定量的描述，则对理解烧结

4、Nd，Fe．B系永磁体的矫顽力机理及各种磁学理论都有一定的指导意义。实验中对成问好等人推导出的一个半定量公式进行了讨论，并以实际磁体为例验证了该公式的合理性。关键词：永磁材料，烧结Nd_Fe．B，磁性能，显微结构ABSTRACTNdFeB-typepennanentmaterialsisakindofpracticalpemanentmaterialswimmebestmagneticpropertiesuptonow．Itisnamed“thekIngofpenllanentmagnet”andpaidwildlyattentionform

5、anyyears．Manyofresearchworksfocusingoncompositiondesigning，elementsaddition，microstmctureimprovementandmanufacturecraftsareca州ingout．Inthisexperiment，sinteredNdl5Fe78．iNbxB7(XistheatomcontemsofNb)permanentmagnetsarepreparedbyconvemionalpowdermetallu唱icalprocess．Nbadditionan

6、dmanufacturecraRshaVebeencare向llyresearched．SystematicresearchabouttecllIlologyparameter’smfluenceson廿lemagneticpropertiesandmicmstmctureofmesesmagnetshavebeendone．ThebetterparametersofproductionhaVebeenachjeved．Theyareshowedasf01lows：as-castalloyswitllthenominalcomposition

7、Ndl5Fe78．xT妯xB7arepreparedbyinduction—meltingunderargonatmosphere．As-caStalloysarebrokenunderargonatnloSphereandnltered衄ough40拌screen．Thecoarsegrainisball-milledunder120拌avgasfor80min．TheratioofmillingballaIldgramis15：1．Thenfinepowderisalignedandpressedinamagnetfieldof1．5T．

8、Thepressureis80Ⅷa．The掣eencompactsmenareshapedbycoldisostaticpressingunder280MPapre