Nd-Fe-B-a-Fe双相纳米复合永磁材料的发展及研究进展
低重稀土耐高温烧结Nd—Fe—B永磁材料的国内外研究进展
低重 稀 ±耐高 温烧 结Ｎｄ— — Ｆ Ｂ ｅ 永磁 材料 的国 内外 研 究进展
岳 明 ，刘 卫 强 ，张 东涛 ，张 久兴 （ 北京 工业 大学 材料科学与工程学院 ，北京 １０ ２ ） ０ １４ 摘 要 ：近年来 ，风能发 电、电动汽车等绿 色产业的迅猛发展 对耐 高温烧结Ｎ ．ｅ 磁 体形成 了巨大 ｄＦ — Ｂ
粒 掺 杂 制 备 烧 结ＮｄＦ — 体 。 图６ 出 了Ｄ 纳 —ｅＢ磁 示 ｙ
米 颗粒 添 加量对 磁体 各项 磁性 能参 量 的影响 。 研 究 发现 ， 随添加 量 的增 加 ，磁体 矫顽 力快速 增 加 ，剩 磁和磁 能积 有所 下 降 。当纳米颗 粒添 加 量为 １ ． ５％ （ 质量分 数 ）时磁体 具有最佳 的综
一
物颗粒 后扩散退火法 和稀土单质／ 化合物颗粒 掺 杂烧结法 。 ２１ ． 表面离子溅射／ 蒸镀法 Ｆ ｋ ｇｗ 等人将烧 结Ｎ — ｅＢ 体切成外形 ｕａａａ ｄＦ — 磁 尺寸 为 ６ｍ ｍ ×０ ３ｍ 的薄 片 ，利用 离 子溅 ｍ ×４ ｍ ． ５ｍ 射 的方法 在其 表面 涂敷 一层金 属Ｎ ，随后 进行 ｄ 热 处 理 。其 过 程 示 意如 图 １ 示 。 所
合 磁
样 品
Ｂｒ Ｈ ｃｉ （ Ｈ … Ｂ ） Ｄ ０ Ｃ （ Ｔ） ｆＭ ／ ／ ／Ａｌ ｎ） （ Ｊｍ３ （／ ｍ３ ／ ． ） ／ ／ ） ｇ ｃ ） ｗｔ％ Ｋ （
１３ ．９ １３ ．６ ０ ９ ． ６ １５ ． ６ ３０ ７ ３６ ５ ７５ ．２ ７５ ．５ ０ ３ ．４ ０３ ．５
研 究发现 ，经过 涂敷 和热 处理 的磁体 ，其 退 磁 曲线 的方形度 显著 改善 ，磁 体 的矫 顽力 也 有所 提 升 ，而剩磁 则没 有 明显变 化 。磁 体处 理 前后 的退磁 曲线如 图２ 所示 。
Nd-Fe-B纳米双相组织的XRD表征【文献综述】
文献综述应用化学Nd-Fe-B纳米双相组织的XRD表征Nd-Fe-B系永磁材料具有较高的磁性能，且价格较低，受到了广泛的关注。
纳米晶双相复合稀土永磁体是国际上八十年代末才开始竞相研究的一种新型稀土永磁材料，是由硬磁性相和软磁性相在纳米范围内复合组成的永磁材料，其特征为：基体相可以是硬磁性相，也可以是软磁性相，两相的数量可以连续的过渡。
从相组成来划分，纳米复相Nd—Fe—B永磁材料大致可分为三类： Nd2Fe14B／α-Fe型纳米相复合磁体，这种磁体是以硬磁相Nd2Fe14B为基体，均匀细小的α-Fe晶粒弥散分布于其中； (Fe3B+α-Fe)／Nd2Fe14B型复合磁体，这种复合磁体是以软磁相Fe3B为基体，α-Fe和Nd2Fe14B晶粒分布其间；α-Fe／Nd2Fe14B型复合磁体，以α-Fe为基体，Nd2Fe14B相为第二相的微观组织．在α-Fe和Nd2Fe14B晶粒之间有一层非晶相存在。
1988年荷兰Philips公司的Coehoorn等制备出了相组成为Nd2Fe14B/Fe3B的纳米复合永磁材料, 因其具有高剩磁, 高矫顽力, 高磁能积, 低稀土含量，制备原材料十分丰富，工艺简单易行以及强耐蚀性等优，纳米复合永磁材料的研究而备受重视。
1993年, Skomski和Coey等人从理论上指出,材料中晶粒完全取向排列的纳米晶永磁材料的磁能积可达1MJ·/m3，约为传统烧结Nd-Fe-B磁体理论磁能积(509kJ/m3)的2倍。
因此，人们投入了大量的精力，从不同方面对纳米复合磁体进行了研究。
人们研究了添加元素、不同工艺和改善工艺参数(如快淬工艺中的辊速、晶化温度及时间等)，对纳米复合磁体的微结构及磁性能影响。
但所有的研究都发现很难得到各向异性的纳米复合磁体。
直到2003年，Lee等利用熔体快淬法制备了(Nd,Pr,Dy) Nd2Fe14B/α-Fe快淬薄带，然后在873K-1073K、100MPa-00MPa的条件下热压，接着在973K-1273K、20MPa-70MPa的条件下热变形，得到了各向异性的纳米复合磁体。
NdFeB_永磁体力学性能研究进展
NdFeB永磁体力学性能研究进展1.引言 烧结钕铁硼（Nd-Fe-B）是第三代稀土永磁材料[1]，由元素Nd、Fe、B组成，化学分子式为Nd2Fe14B，1984年Sagawa[2]等人通过粉末冶金技术，首次制备出了烧结钕铁硼永磁合金[3]。
与其他磁性材料相比，烧结钕铁硼永磁合金具有高内禀矫顽力、高剩磁和高磁能积等特点，其最大磁能积的理论值高达518 kJ/m3 （64MGoe）[4]。
自钕铁硼发现以来，因其具有优异的磁性能而被广泛应用于计算机、通讯、医疗、机械、航空航天以及国防军工等多个行业领域[5]。
在传统的计算机及电子技术领域，烧结钕铁硼稀土永磁材料制作的器件基本上不承受冲击力作用[6]，人们关注的重点主要集中在其较好的电磁学性能以及为改变磁性能而进行的微结构分析等[7-10]，对它的力学性能关注较少，特别是动态力学特性。
然而，随着磁悬浮列车、电动汽车、风力发电等行业的发展，烧结NdFeB磁体在电机、汽车零部件等各领域内应用逐年增加，同时对NdFeB的产量需求也逐年增加。
但由于汽车、飞机等的工作环境（高速、高压、高温）的特殊，其各个零部件都要承受较强的冲击力，所以对NdFeB的抗震抗冲击性有较高的要求。
同时烧结钕铁硼也应用于军事通讯、雷达、卫星、导弹制导等国防事业领域中，因此也会受到较大的冲击载荷作用。
作为一种典型的脆性材料，烧结钕铁硼的机械加工与抗震、抗冲击性非常差，这将大大制约其在高精度仪器仪表、高速电机、尖端国防技术装备等行业中的应用。
由此可见，开展NdFeB力学性能以及在载荷作用下破坏响应机制的研究具有重要的意义和价值。
张书凯、梁浩、房成、张洋、张薇、马晓辉、李军/文 中稀（微山）稀土新材料有限公司【摘要】：全面综述了NdFeB永磁体的制作工艺、力学性能以及发展历程，介绍了近些年来增强NdFeB磁体力 学性能的研究动态与进展，并分析了提升其力学性能的原理以及研究意义，总结了增强NdFeB磁体力 学性能的多种途径以及各自优势和不足，最后进一步展望了提升磁体力学性能的研究方向。
《块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究》
《块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究》篇一块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究一、引言随着现代科技的发展，永磁材料在各个领域的应用越来越广泛。
块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体作为一种新型的永磁材料，因其高磁性能、高稳定性以及良好的机械性能，受到了广泛的关注。
本文旨在探讨块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的制备方法及其性能研究。
二、制备方法块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的制备主要包括原料准备、熔炼、淬火、回火以及机械加工等步骤。
1. 原料准备：选用高纯度的Nd、Fe等元素作为原料，通过混合、球磨等工艺，制备出均匀的合金粉末。
2. 熔炼：将合金粉末放入真空熔炼炉中，进行高温熔炼，以获得均匀的合金铸锭。
3. 淬火：将熔炼后的合金铸锭进行快速冷却，使其形成过饱和固溶体。
4. 回火：将淬火后的样品进行回火处理，使Nd2Fe14B相和α-Fe相得以析出，形成纳米复合结构。
5. 机械加工：将回火后的样品进行机械加工，得到所需尺寸和形状的块体永磁体。
三、性能研究块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的性能主要包括磁性能、力学性能以及耐腐蚀性能等。
1. 磁性能：该永磁体具有较高的矫顽力、较高的饱和磁化强度以及良好的温度稳定性。
其中，各向异性的特点使得其在特定方向上具有更高的磁能积。
2. 力学性能：该永磁体具有良好的机械强度和韧性，可满足实际应用的需求。
3. 耐腐蚀性能：该永磁体具有良好的耐腐蚀性能，可在恶劣环境下长期稳定工作。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了不同工艺参数下制备的块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的性能数据。
实验结果表明：1. 回火温度对永磁体的性能有显著影响。
在适当的回火温度下，可得到较高的矫顽力和饱和磁化强度。
2. 机械加工过程中，合理的加工工艺参数可保证永磁体的尺寸精度和表面质量。
分析测试论文hxq
纳米双相复合钕铁硼永磁材料磁性能的分析技术摘要:可以通过采用熔体快淬和晶化热处理方法制备纳米晶双相复合钕铁硼永磁材料。
然后利用XRD、TEM、VSM以及多功能磁测量仪等手段研究制备工艺参数、成分变化对其微观结构和磁性能的影响规律。
本文主要讲述的是如何利用这些测试方法研究材料的磁性能。
关键词：钕铁硼永磁材料、XRD、TEM、VSMThe testing methods of two-phase nanocrystalline Nd-Fe-Bpermanent magnetsHuang xiaoqian(School of Material Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China)Abstract：Two-phase nanocrystalline Nd-Fe-B permanent magnets can be prepared by melt-spun and subsequent heat-treatment. We can get the optimum process parameters and composition of the Nd-Fe-B type alloys by studying their microstructure and magnetic properties via the methods of XRD, TEM, VSM and magnetic properties analysis. This paper is mainly about how to use these testing methods to study the magnetic properties of materials.Key words: Nd-Fe-B permanent magnets, XRD, TEM, VSM1.前言：1.1 简介：磁性材料包括硬磁材料、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁性薄膜、磁性微粉等。
Nd2Fe14Bα-Fe型纳米晶双相复合磁体研究的开题报告
Nd2Fe14Bα-Fe型纳米晶双相复合磁体研究的开题
报告
引言：
Nd2Fe14B磁体由于高能密度、高磁性能、优异的耐腐蚀性以及充足的稀土资源而成为当今最具潜力的永磁材料之一。
而纳米晶材料由于具
有大的比表面积、短的扩散距离以及磁畴尺寸小等特点，具有优异的力
学性能和磁性能。
Nd2Fe14B和纳米晶材料的结合可以克服各自的缺点，发挥出较为突出的性能。
本文主要研究Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶磁体的制备、性能及其在电机领域的应用。
研究内容：
1. Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶磁体的制备：采用磁控溅射法在氩气氛围下制备Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶双相复合磁体。
通过调节工艺参数，
如溅射功率、反应气氛等，优化制备参数，得到高性能磁体。
2. Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶磁体的性能研究：采用XRD、SEM、TEM等手段对制备的磁体进行表征，分析其晶体结构、形貌以及粒径大
小等性能。
同时通过磁化曲线、磁滞回线、矫顽力等手段对磁体的磁学
性能进行测试和分析，并与商用的Nd2Fe14B磁体进行比较。
3. Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶磁体在电机领域的应用：通过磁体的旋转磁场试验、温度稳定性测试等手段对磁体的性能进行测试和分析，探
讨其在电机领域中的应用前景。
预期结果：
通过改变制备工艺参数，得到具有高能密度、高磁性能的
Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶双相复合磁体，实现对商用Nd2Fe14B磁体的
性能的有效提升。
通过在电机领域的应用，将该磁体应用于电机领域，提高电机的性能和效率，具有广阔的市场前景。
钕铁硼永磁材料的性能及研究进展
钕铁硼永磁材料的性能及研究进展胡文艳【摘要】钕铁硼磁体被称为第3代稀土永磁材料,烧结钕铁硼磁体是目前综合磁性能最高的永磁材料.概述了钕铁硼永磁材料的研究进展和应用领域,介绍了钕铁硼磁体的性能及先进制备工艺,指出了目前国内钕铁硼磁体存在的主要问题及今后的研究方向.%As the third generation of rare earth permanent magnet material, the sintered NdFeB magnets possess the best integrated magnetic properties by now. The research progress and application fields of the NdFeB magnets are reviewed. The property and advanced production technologies of NdFeB magnets are introduced. The present problems existing in NdFeB magnet research in China and its research direction are pointed out.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】3页(P151-152,155)【关键词】稀土永磁材料;钕铁硼;磁性能;制备工艺【作者】胡文艳【作者单位】电子科技大学物理电子学院国家863计划强辐射实验室,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN919-340 引言永磁材料是一种重要的基础功能材料，它的基本功能是提供稳定持久的磁通量，不需要消耗电能，是节约能源的重要手段之一。
同时永磁材料使器械和设备结构简单，制造成本和维修保养成本降低［1］。
因此，永磁材料的应用面越来越广，应用量越来越大。
热变形工艺对Nd2Fe14B／α-Fe各向异性双相复合纳米晶磁体织构的影响
６ Ｏ％
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７ Ｏ
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２ ｌｅ ． ０ ｄ ｇ）
四、 结论
图 ２ ８ ０ｉ 同变 形量 热 变形 Ｎｄ １ ｅ ３ ５ｃ Ｃ不 ｌ Ｆ ８ Ｂ６
采用放电等离子快速热压、热变形的方法制备了名义成分
为 Ｎ ｌＦ８Ｂ ｄ ｅ３６的各向异性 Ｎ ２ｅ４ ＆一 ｅ １ ｄＦ ｌＢ Ｆ 双相复合纳米晶永
Ｎ ２ｅ４ ／— ｅ ｄ ＦｌＢｅ Ｆ 双相复合纳米晶永磁材料不仅具有潜在 ｔ
的超高磁能积 ，而且具有良好的耐腐蚀性和力学性能．应用 的升高， 异性峰（ １ ｏ） ｏ 逐渐增强。 前景广阔。目 ，关于这类磁体的研究焦点在于磁体的致密 前
化和磁各向异性化。这两个问题的突破对于材料的实用化具
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通过对 Ｎ ｌＦ８Ｂ 磁体热变形工艺的研究。获得的最佳 ｄ ｅ３６ １
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温度 ８０ ， ５＂ 变形量 ９％。 Ｃ ０ 责任编辑： 潘勇
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各向异性双相 复合纳米晶磁体织构 的影响
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Nd-Fe-B/a-Fe双相纳米复合永磁材料的发展及研究进展摘要：简要分析稀土永磁材料的发展，及当前状况下
nd-fe-b/a-fe双相纳米复合永磁材料的研究方向，对我国的稀土永磁材料展望。
关键词：稀土材料；永磁材料；nd-fe-b/a-fe；纳米复合永磁材料
中图分类号tg1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）
53-0049-02
1稀土永磁材料的发展概况
稀土永磁材料是以稀土金属元素r（sm.nd.pr等）与过渡族金属tm（co.fe等）所形成的一类高性能永磁材料，通常以技术参量：最大磁能积、剩磁、磁感矫顽力、内禀矫顽力等来衡量该类物质的性能。
这些值越大，材料的性能越好，质量越高，而使用这类材料的磁性器件便可小型化、轻量化、高性能化。
它是20世纪60年代出现的新型金属永磁材料，其发展至今已经历了第一代smco5系（1:5型），第二代sm2co17系（2:17型）以及第三代nd-fe-b系稀土永磁材料。
由于前两代稀土永磁材料都含有地壳中的微量元素sm和战略储备物资co，因而这两种永磁体成本太高，应用推广受到很大的局限。
为了摆脱sm、co的束缚，降低磁体的成本，人们将研究的焦点转向成本低廉的稀土一铁基磁体的上，至此迈向了开发稀土一铁基磁体的新时代。
2 nd-fe-b/a-fe双相纳米复合永磁材料的研究进展
为充分发挥纳米晶复合永磁材料高磁能积、高剩磁的优点，克服内禀矫顽力低的缺点，人们对如何改善nd2fel4b/α-fe相的组成、分布状态和晶粒大小等关键因素进行了大量的实验研究。
目前，制备纳米晶复合稀土永磁材料方法很多，其中熔体快淬法（mq法）是制备r2fel4b/α-fe系列纳米晶双相复合永磁材料使用的比较多，也是研究比较深入的一种工艺方法。
该工艺利用单辊真空熔体快淬设备冶炼母合金，然后真空快淬得到鳞片状薄带，其晶粒大小一般在30nm左右，经粉碎和适当热处理得到细小的粉末。
但是采用熔体快淬法制备的纳米复合永磁材料，由于快淬薄带冷却速度不均导致材料晶粒大小差异较大，进而影响了晶粒间的耦合作用使磁性能仍不太理想。
纳米复合粉体的另一种常见的制备方法为机械合金化法。
机械合金化法是制备纳米晶稀土永磁材料的一种有效的方法，它对原始粉末进行高时间的球磨，然后再讲产物在适当条件下进行退火，这样也可以得到与快淬法相同的微观组织。
但是由于机械合金化法制备的超微细粉不能与空气接触，否则极易氧化自燃，工艺条件苛刻，现阶段仍无法进行批量生产且磁性能也没有得到较大的提高，因此还处在实验室研究阶段。
为了进一步改善纳米复合磁体中软硬磁相分布的均匀性，提高纳米复合磁体的磁性能。
研究人员们采用声化学、磁控溅射、脉冲
激光喷镀、电镀以及化学镀膜等方法在富稀土成分的磁粉表面包覆一层软磁相。
有人采用超声化学方法将nd-fe-b磁粉浸在正癸烷有机溶剂中，采用双频超声化学反应装置使五羰基铁（fe（co）5）分解并包覆在nd-fe-b磁粉表面，然后通过离心分离、无水乙醇洗涤（去除有机溶剂）获得纳米复合磁粉。
此种方法虽然可获得软硬磁相分布均匀的纳米复合磁粉，但是，实验过程中需将nd-fe-b磁粉浸在有机溶剂中进行包覆，因而nd-fe-b磁粉表面与包覆层单质铁之间必定有机溶剂残留影响磁体性能，且实验成本较高。
又有人想出采用磁控溅射、脉冲激光喷镀、电镀、化学镀法制备纳米复合磁粉。
然而磁控溅射、脉冲激光喷镀和电镀法对设备要求严格且工艺复杂，成本太高，而且电镀中的镀液很难处理，不利于环保；而化学镀前，基体材料需进行活化、敏化等镀前处理，较活泼的富nd 相容易腐蚀，只有约1/4~1/3的粉末颗粒能够被镀上软磁材料，效率很低，而且化学镀后的复合磁粉也需要分离和洗涤，化学液体需要处理，非磁性的化学试剂也不可避免残留在复合磁粉中，导致磁体的磁性能下降。
基于上述方法的缺点与局限性，为了进一步提高纳米复合磁体的磁性能，必须考虑一种工艺简单，成本合理的制备方法。
以便充分发挥纳米晶复合永磁材料的优点，改善软、硬磁性相的组成、分布的均匀性和晶粒大小，保证软、硬磁性相间很好的交换耦合作用。
3 展望
nd2fe14b/α-fe纳米晶双相复合稀土永磁材料是结合了硬磁性相高磁晶各向异性和软磁性相高饱和磁化强度的优点，又通过纳米尺度下两相间的铁磁交换耦合作用，使材料具有优异的综合磁性能。
因此，有人针对纳米复合稀土永磁材料发展中存在的问题，为改善nd2fe14b /α-fe纳米复合稀土永磁体的微观结构以提高磁性能，从该思路出发，提出一种可调控优化复合磁体的相结构，进而制备高性能各向异性纳米复合稀土永磁的新方法，即以富稀土成分的钕铁硼条带和五羰基铁为原料，采用化学气相沉积技术实现单质fe对nd-fe-b快淬磁粉表面的均匀包覆，得到nd-fe-b/α-fe复合磁粉；然后将复合磁粉进行放电等离子烧结来制备各向同性纳米复合稀土永磁，促使复合磁体在较低温度下迅速致密化，有效抑制晶粒长大；最后通过热塑性变形获得各向异性纳米复合稀土永磁，该工艺利用压力和温度的共同作用来促使软硬磁晶粒沿特定方向排列，使磁体获取各向异性；该工艺可实现快速升温，缩短磁体在高温下的停留时间，抑制晶粒过分生长，以期充分改善其磁性能，从而为纳米晶双相复合稀土永磁材料提供新的制备方法和研究思路。
ndfeb双相纳米复合永磁材料由于具有优异的磁性能和商业价值，已成为当今材料领域研究的热点。
因此，在这种背景下开展基础研究，具有明显的理论意义和实用价值。
为了发展我国的nd-fe-b 稀土永磁产业，充分发挥我国的稀土资源优势，提高我国钕铁硼磁体产品在国际市场上的竞争力，发展高性能nd-fe-b磁体提供技术
支持。
参考文献
[1]董照远，朱明原，金红明.nd-fe-b纳米晶双相复合永磁材料研究进展.
[2]胡伯平.稀土永磁材料及其应用.
[3]周寿增，董清飞，等.超强用磁体-稀土铁系永磁材料.冶金工业出版社.
[4]王尔德，石刚，郭斌，胡连喜.稀土永磁材料研究新进展.
[5]倪建森，徐晖，等.双相纳米晶永磁体的研究.
[6]高彦东.纳米复相nd2fe14b/α-fe型磁性材料结构和磁性能的研究.
[7]田晓.nd2fe14b/α-fe纳米晶复合稀土永磁材料制备及结构和磁性能研究.。