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SmCo永磁材料微观分析研究

王艳芳  
【摘要】: Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(17)是SmCo永磁体中应用最为广泛的一种,因其居里温度高、温度稳定性好、耐腐蚀性强等优点在永磁材料中具有不可取代的作用。对其性能提高的研究仍然吸引了众多研究者。但目前国内外许多研究者都是从配方、工艺上进行研究来提高永磁体性能。实际生产中,影响Sm_2(Co,Fe,Cu,Zr)_(17)磁体性能的因素还有很多,如磁体的微观结构、成分及其偏析、氧化污染等,而有关此方面的研究相对较少。 本课题围绕微观结构对材料性能影响为中心,采用各种微观分析手段,以研究Sm氧化对微观结构的影响为主要突破口,进行系列的微观分析研究。 中国电子科技集团公司第九研究所生产的Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(17)永磁材料主要采用粉末冶金方法制备,在此方法制备的过程中,氧不可避免的从大气进入永磁体中,严重危害磁体的磁性能。以往的研究通常进行金相显微分析,忽略磁体氧化造成的微观缺陷。本文根据九所低氧工艺的要求,采用扫描电子显微、电子探针X射线显微和X射线荧光三种微观分析为主要分析方法,结合粉末粒度分析和氮氧测定两种宏观分析手段,对永磁烧结体的微观形貌和成分、粉末冶金法工艺流程中氧含量变化、永磁铸锭合金缺陷以及粉末样品进行系列分析。结果表明Sm氧化物Sm_2O_3颗粒析出形成氧化孔洞是磁体性能下降的主要原因,氧主要集中在距磁体表面2cm以内;冷却速度不均匀造成铸锭合金存在两种显著缺陷;气流磨粉末比滚动球磨粉末形状规则,粉末密度大,烧结后所得磁体的密度也较大,性能优于滚动球磨。根据分析结果研究了氧进入磁体的途径,Sm氧化过程以及氧在磁体中的存在形势对磁性能的影响。同时粉末粒度分析研究了粉末特性与磁性能的关系。 本课题将研究结果应用于2∶17型SmCo永磁体工艺流程,为军用稀土永磁材料的低氧工艺研究提供支持,为材料性能进一步提高提供了可靠依据。


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