稀土氫化物重構燒結釹鐵硼磁體晶界組織研究.pdf

1、燒結釹鐵硼是磁性最強、應用最廣、消耗稀土最多的磁性材料。提高磁體的矯頑力和實現(xiàn)廉價高豐度稀土在磁體中的高效與大量應用是目前我國稀土永磁材料基礎研究的主要方向。在燒結釹鐵硼磁體中，2∶14∶1四方相決定了磁體理論上所能達到的最高性能，而晶界相則決定了磁體所能達到的實際磁性能，尤其是矯頑力。本文針對燒結釹鐵硼矯頑力低的組織根源，采用脫氫后反應活性高的稀土氫化物重構磁體晶界相，增強了主相邊界層的局域磁晶各向異性，從而有效提高了磁體的矯頑力。主

2、要結果如下:
　　發(fā)現(xiàn)了燒結Nd-Fe-B磁體的晶界重構各向異性現(xiàn)象，重稀土氫化物DyHx沿磁體取向方向擴散時更有利于提高磁體嬌頑力。在深入研究燒結釹鐵硼磁體顯微組織各向異性特征基礎上，將DyHx涂覆層分別沿磁體取向（c軸）和垂直取向（a軸）方向晶界擴散(GBDP)，結果表明:低熔點的晶界富Nd相在取向方向的相對體積分數(shù)高于垂直方向，在退火過程中形成更多的重稀土擴散通道，Dy的擴散深度和含量顯著高于垂直方向，因而在磁體內(nèi)部形成更多

3、的高磁晶各向異性硬磁殼層。磁性測量表明，沿c軸擴散時矯頑力Hcj由14.85 kOe提高到20.61 kOe(增量為5.76 kOe)，沿a軸擴散時，Hcj為18.85 kOe(增量為4.00 kOe)。該結果明確了沿磁體取向方向進行重稀土晶界重構更能有效提高矯頑力。
　　采用少量NdHx對富高豐度稀土Ce的低成本燒結磁體進行晶界重構，可以顯著提高矯頑力?；陔p主相工藝制備的(Nd，Ce)2Fe14B燒結磁體磁性能遠高于單主相工藝

4、制備的相同成分磁體，成為目前輕稀土永磁材料的研究熱點。然而，當Ce用量超過20 wt.％時，磁體矯頑力尚不能滿足應用需求，我們采用NdHx對雙主相合金工藝制備的(Nd，Ce)2Fe14B(Ce/TRE=27 wt.％)磁體進行晶界重構，結果表明:在添加量為2.0 wt.％時，矯頑力從8.17 kOe提高到了11.18 kOe，增幅為36.8％，同時剩磁基本不變。當添加量達到4.0 wt.％時，矯頑力繼續(xù)增加到13.12 kOe，剩磁由1

5、.29 T降低到1.19 T。2.0 wt.％ NdHx添加時綜合性能最優(yōu)，與N40商業(yè)磁體磁性能相當，但成本降低25％。EPMA和TEM表征表明，隨著NdHx的添加，相鄰晶粒之間的富稀土相增厚，有效去除晶粒間的去磁交換耦合作用，芯部富Ce、邊界富Nd的2∶14∶1主相體積分數(shù)增加，部分主相邊界層的Nd厚度和含量增加，抑制了反磁化過程中形核，有效提高了矯頑力。過量NdHx添加，主相體積分數(shù)降低，取向度降低且形成REFe2新相，不利于保持