Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金晶化动力学的研究.pdf

第37卷 第6期 稀有金属材料与工程 V01．37，No．6 MATERIALSANDENGINEERING June2008 2008钲 6月 RAREMETAL 动力学的研究 陈良辅1，葛洪良1，张朋越1，卢艳辉2 (1．中国计量学院浙江省磁学重点实验室，浙江杭州310018) (2．杭州富沃德电子电器有限公司，浙江杭州311305) 摘 计算得到合金中a-Fe相和Sm2(Fe，Si)17C，的晶粒尺寸分别为65．5和22．1nm，其矫顽力增加到58．1lkA／m，剩磁为0．967 T。晶化动力学分析发现，这种具有较低初始晶化激活能和阶段生长激活能的晶化行为是导致吐．Fe相晶粒生长过于粗 大和合金中a-Fe和Sm2(Fe，si)17C，复合纳米磁体磁耦合性能较差的根本原因。 关键词：非晶合金；纳米复合永磁材料；晶化动力学：a-Fe／Sm2(Fe，Si)17Cx 中图法分类号：0646；0484．5文献标识码：A 文章编号：1002．185X(2008)06．0975．05 在纳米复合永磁材料中，具有高矫顽力的硬磁相 高的温度下退火，这必然导致软磁相和硬磁相晶粒尺 和高饱和磁化强度的软磁相，在纳米尺度上产生强烈 寸偏差较大。然而，软硬磁相纳米晶生长机制，特别 的交换耦合作用，使得这类复合永磁体能兼具两者优 是软磁相晶粒尺寸生长过于粗大，而降低合金磁耦合 势，并表现出明显的剩磁增强效应(删必O．5)，从性能机制目前不是太清楚。因此，通过 而引起国内外的广泛关注【l~钔。近期，微磁计算结果显 示，各向同性的纳米复合永磁材料的最大磁能积值可 达6．369x105J／m3[5】，而各向异性的纳米复合永磁合金 J／m3 的最大磁能积可突破7．962×105161，这远高于任何 粒尺寸和相体积分布等，并与晶化动力学研究的结果 一种单相各向异性永磁合金的最大磁能积5．096×105相关联，探明该合金中软、硬磁相的成核和长大机制， J／m3。而且该合金具有稀土含量低、化学稳定性好、 从根本上阐明其晶粒尺寸粗大和分布不均匀及磁性耦 制备工艺简单等特点，因而倍受各国学者的重视。然 合较差的原因，为今后改变工艺参数来控制和优化复 而，目前实际制备的纳米复合永磁材料的最佳磁能积 合纳米永磁材料的微结构，提高磁性能提供一定的理 71×105 论依据。 仅为1．934 J／m3，远低于理论预计值。这主要 是因为实际制各的合金在晶粒尺寸、体积分数及均匀 1 试验方法 性等微结构方面与理论要求偏差较大【7’s】，特别是软磁 相a-Fe的晶粒尺寸(20～100rim)远大于达到理论预1．1样品制备及测试 算要求的最佳值尺寸(≤lO 以纯度为99．9％的稀土金属Sm、硼含量为19．33％ nm)[91，这严重制约了该类 合金磁性能的进一步提高。 目前制备复合纳米永磁材料的一个主要方法是非 m／s)制 晶晶化法[10l。研究表明‘61，用该方法制备纳米复合永的母合金。在氩气保护下用单辊快淬法(35 磁材料，由于软磁相(a-Fe相)和硬磁相的晶化温度 mm，厚度约20 备宽度2～3 相差较大，为了使硬磁相充分晶化，合金就需要在较 收稿日期：2007．10．17 基金项目：浙江省科学计划项目(2006C14014) 作者简介：陈良辅，男，1982年生，硕士研究生：通讯联系入：葛洪良