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Nd-Fe-M-B(M=Co,Cr,Al,Zr)薄带磁体的结构与磁性能研究

韩瑞平  
【摘要】:纳米复合永磁材料是将饱和磁化强度高的软磁相与各向异性场高的硬磁相复合起来做成的多相磁体,利用软硬磁性相间的耦合作用可以获得优异的磁性能,并具有潜在的广阔应用前景。本论文用熔体快淬法制备薄带磁体,用X射线衍射仪、电子显微镜、热分析仪、振动样品磁强计等对Nd_2Fe_(14)B型磁体进行了元素替代研究,重点探讨了M=Co, Cr, Al, Zr元素及快淬速度等因素对Nd-Fe-M-B薄带磁体的结构与磁性能的影响。 研究发现,在Nd-Fe-B系合金中加入一定量的Co所制得的Nd_(10)Fe_(81)B_6Co_3合金以35m/s速度快淬,并经800℃退火20分钟后与未加Co的合金相比,剩磁Mr由52.9 emu/g提高到84.3emu/g,但矫顽力略有降低。 在Nd_(11.3)Fe_(80)B_(5.2)Co_(3.5)合金中加入Cr、Al、Zr元素得到Nd_(11.3)Fe_(80-x)B_(5.2)Co_(3.5)Mx合金,并发现这些元素会不同程度地促进合金中非晶相的形成;而当Mx=Cr0.4,并经30 m/s速度快淬,在800℃退火20min后,薄带合金矫顽力Hc为5375.7 Oe,最大磁化强度Ms=149.2emu/g,剩磁Mr=96.5 emu/g,剩磁比Mr/Ms=0.65;当Mx=Al1.5时,以35m/s速度快淬,经800℃退火8min后,材料Hc达到7227.8 Oe,Ms=99.4emu/g,Mr=96.5 emu/g,Mr/Ms=0.51;当Mx=Zr2时,以35m/s速度快淬,经800℃退火15min后,薄带磁体Hc达到9311.4 Oe,Ms=190.1emu/g,Mr=116.4 emu/g,Mr/Ms=0.61。 将Nd_(10)Fe_(81)Co_3B_6合金分别以15 m/s、35 m/s、50 m/s的速度快淬成薄带,发现淬速越高淬态薄带中非晶相含量越多,35m/s淬速的薄带经800℃退火10min后晶化完好,两相交换耦合作用最好,矫顽力达到3139.8 Oe,剩磁达到84.3 emu/g;此外,快淬速度对主相Nd2(Fe,Co)14B的居里温度影响不大,三种不同淬速薄带的Nd2(Fe,Co)14B相的居里温度约为630 K。


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