快淬纳米晶复合ndltxgtfelt100xyzgtmltygtbltzgtx7510y8512z5565永磁材料研究

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1、摘要纳米晶复合永磁材料是近年材料研究领域的热点之一，它具有明显的剩磁增强效应、磁能积高、成本低等显著特点，且该磁体具有全新的磁硬化机理：即软硬磁相之间存在强烈的交换耦合作用。纳米晶复合永磁材料具有潜在超高综合磁性能，理论最大磁能积可达880kJ／&，有可能取代NdFeB，而成为新一代永磁材料，研究该材料的结构和磁性能有重要的学术和经济意义。本文首先研究了Nd和B含量对合金N出一Fem。(x=0、1)Co；Cu。Nb，Zr。CrtB6j(编号为l，2)及Nd。Fe，。+，Co。Cu。Nb．zr。Cr。．B。。一，(y=0、0．5)(编号为

2、3，4)的磁性能和结构的影响。结果表明元素Nd和B对纳米晶复合永磁材料的磁性能和微结构及非晶形成能力有重要影响。实验结果表明1号合金的磁性能较好。理论计算表明：软磁相和硬磁相晶粒尺寸大小约10～30nm时，两相才产生强烈的铁磁交换耦合作用，所以获得高性能纳米晶复合永磁体的关键之一是控制晶粒尺寸。论文选择了磁性能较好的1号合金为基础，研究cr含量对合金Nd。Fe，45一，Co。Cu．Nb．Zr。Cr05+，B。s(x--0、0．5、1．5)(编号为5、1、6)晶粒尺寸及磁性能和结构的影响。研究发现添加适量cr元素可以有效抻制晶化相的长大，

3、使硬软磁相之间发生较强烈的铁磁交换耦合作用，从而产生较优异的磁性能。在前期研究的基础上，本论文选择了磁性能较好的l和5号合金，研究了快淬速度、退火温度、退火时间等材料制备工艺参数等对纳米晶复合永磁材料磁性能和结构的影响。结果表明：优化材料制备工艺参数是获得高性能磁体的必要条件之一。本文在最后研究了7号合金Nd。。Fe?。Co；zr。B。的磁性能和结构。实验结果表明：该合金磁性能在快淬速度为16m／s～21m／s，退火温度670。C～730。C范围内变化较稳定；快淬速度18m／s的合金经过710℃／6min晶化处理后所得到的样品磁。IIi

4、i最好：耳20．67T，皿，3708kA／m，(BH)。。=74．OkJ／m3。关键词：纳米晶复合快淬晶化磁性能微结构交换耦合ABSTRACTRecentlymuchattentionhasbeenpaidtonanocompositemagnets，whichhavehighremanence，highmagneticenergyproductandlowcost．Sincetheycould，byexchangecouplingbetweenhardandsoftmagneticphases，potentiallyyieldamax

5、imummagnetenergyproducts(BHlⅫinexcessof880kJ／m：．NanocompositsmagnetsmaybecomethenewpermanentmagnetsinsteadofNd·Fe·Bmaterials，Therefore，ithasimportantacademicandeconomicvaluetostudythemicrostructureandmagneticpropertiesofthematerial．TheinfluenceofNdandBcontentonthemicrost

6、ructureandmagneticpropertiesofnanocompositeNd85一xFe74+x(x=0、1)CosCulNbiZr3CrlB65(sample1，2)andNd85Fe745+vCosCuiNbiZrs5Cr0sB60叫(y=0、0．5)(sample3，4)alloyswereinvestigatedfirstly．TheresultsshowthattheNdandBcontenthavegreateffectsonthestabilityofamorphousphase，microstructure

7、andpropertiesofthematerial，thebestmagneticpropertiesareobtainedforsample1．TheoreticalworkshavepredictedthatgoodexchangecouplingwasfoundbetweenhardandsoftmagneticphasewithlOnm～30nmingrainsize．Sothegrainsizeplaysakeyroleingettingnanocompositewithhi曲magneticproperties．Thein

8、fluenceofCrcontentonthemicrostructure，magneticpropertiesandthegrainsizeofnanocompositeNd85Fe745+xCosCul