作者:A. R. Yan等 来源:《应用物理学期刊》 发布时间:2011-10-27 14:10:04
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热变形磁体性能进一步提高

图1. 热变形前后磁体的X射线衍射图谱

图2. 热变形磁体的扫描电子显微镜照片

当前使用的稀土永磁体其制备方法主要有粘接、烧结和热变形三种。粘接磁体的能量密度较低,烧结磁体虽然性能优异,但制备工艺相对比较复杂。相比之下,热变形磁体具有能量密度高、抗腐蚀性能好、工艺简单、生产效率高的优点。因此,热变形磁体的研究进展一直受到学术界和企业界的高度关注。
 
目前,国内制备的热变形磁体的磁性能与国际上相比仍存在较大差距,这一差距首先体现在矫顽力和磁能积两个方面。而且对于热变形磁体而言,磁能积的提高通常会显著降低材料的矫顽力,这两个性能指标犹如鱼和熊掌一样不可兼得。这成为近几年来制约热变形磁体发展的主要因素之一。
 
为了提高热变形磁体的磁性能,磁材事业部永磁团队热压小组群策群力,提出了多项措施方案,并积极开展尝试。目前他们已经成功制备了磁能积为47.3 MGOe、矫顽力达16.17 kOe的高性能热变形磁体以及矫顽力达22.7 kOe、磁能积为37.8 MGOe的高矫顽力热变形磁体。
 
图1给出了热变形磁体变形前后的的X射线衍射图谱。从中我们可以清楚地看出,热变形之后,磁体的(004)、(006)和(008)三组同族晶面以及(105)晶面的强度大大增强,说明在热变形过程中这些晶面发生了明显的择优取向生长。图2给出了热压磁体轴向断面的扫描电子显微镜(SEM)照片。可以看出,热变形后磁体中存在大量规则排列的片状Nd-Fe-B纳米晶,其厚度约为80nm。这些纳米晶的片层面对应XRD图谱中衍射峰强度加强的晶面,即Nd-Fe-B晶粒中发生择优取向生长的晶面。由于工艺优化后磁体内片状晶的变形程度增大,取向更加一致,从而导致磁体的性能得到了大幅度提升。
 
该研究的部分结果已发表在Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Journal of Applied Physics等期刊上,当前最新工作进展的2篇论文也被第56届国际磁学与磁性材料大会接收。(来源:中科院宁波材料技术与工程研究所)
 
 
 
 
 
 
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