熔体快淬法制备的NdFeB纳米晶复合永磁体的磁性能.pdf

熔体快淬法制备的NdFeB纳米晶复合永磁体的磁性能 李忭n，张敏刚∞，周俊琪2’ (1．西南应用磁学研究所，四川绵阳621000 2．太原科技大学，山西太原030024) 摘 要：采用熔体快淬法制备了Nd2Fel4B／a．Fe纳米复合永磁合金。对三种不同途径 制得的Nd8．5DylFe84C0185．5Gal纳米晶复合永磁合金薄带磁性能作了比较。结果发现通过 以I 磁性能。 关键词：纳米晶复合永磁舍金；熔体快淬法；磁性 1 引言 纳米晶双向复合永磁合金是近年来出现的一种引人注目的新型永磁合金。理论预计复 合纳米晶永磁材料的磁能积可高达800kJim3【l】，高于任何一种单相永磁材料。纳米复合永 磁材料的磁性能与材料的晶粒尺寸，晶粒取向等密切相关，而制备工艺对这些状态影响很 大。熔体快淬法的双相纳米复合永磁材料一般通过三种途径来制备：第一种是通过最佳快 淬速度把合金直接淬成细小而且均匀的晶粒。第二种是通过部分过快淬得到部分晶态和部 分非晶态样品，然后在最佳退火温度进行晶化处理。第三种就是通过完全过快淬得到完全 非晶态样品，然后在最佳退火下进行晶化处理。本文研究了上述三种途径所制得的 Nd2Fel4B／a．Fe纳米复合永磁材料的微结构和磁性能。 2实验方法 用以含18．5wt％B的硼铁，工业纯铁，稀土金属Dy及金属co，Ga为原料，在氩气保 单辊熔旋法在氨气保护下以不同的淬速制备非晶和纳米晶条带。将部分非晶态或完全非晶 态薄带装入密封热处理炉内进行退火处理(晶化温度为650750C，退火时间为5～ 10min)。用X射线衍射仪进行晶体结构分析。磁性测量在强磁场振动样品磁强计上进行。 3结果与讨论 6m／s快淬速 图1为三种快淬速度下制备的Tpl合金的XRD谱。从图1可以看出在1 1 度下制成的Tpl合金快淬薄带为完全晶态相(0【．Fe相和2：14：1相)。在2m／s淬速下的薄片 自由面由一些小峰和漫射包组成，说明薄片组织由晶态逐渐向非晶态转变，合金在该状态 下由非晶和少量晶态相组成。在33m／s淬速下制成的薄带基本上呈非晶态。 27 2●，-tU· b)21m／sc)16m／s 图l不同快淬速下Tpl合金快淬带自由面的XRD谱a)33m／s 图2出了三种快淬速度下的Tpl室温磁滞回线。可见快淬速为16m／s时，样品具有单 1 相硬磁特征。快淬速度为2m／s时，样品具有两个铁磁性相的特征。快淬速度为33m／s时， 品则呈典型的软磁特征。这样也说明了当快淬速度大于最佳快淬速度时，随着快淬速度的 升高，样品的永磁性能的降低与非晶相体积分数的增加有关。 16nrO ／乡一 ， ／ ＼ ／／ 少 -30 ∞ 一lO o ∞ ∞ ∞ ．∞ -lo o 10 加 Hh H，ko口 33rn／s ／- 1 ———．—．．．．．．——一／ 图2不同快淬速下制