CN1385869A - α－Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁材料的制备方法 - Google Patents

α－Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁材料的制备方法 Download PDF

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张湘义
关颖
张静武
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Abstract

本发明涉及α－Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁材料制备的一种方法。该方法是通过控制Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5母合金熔体在凝固过程中晶体的生长来制备具有晶体取向的α－Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶结构,从而获得各向异性α－Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶永磁体。

Description

α-Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁材料的制备方法
本发明涉及各向异性复合纳米晶永磁材料制备的一种方法。
近年来发展起来的由硬磁相(如Nd2Fe14B)和软磁相(如α-Fe)组成的各向同性复合纳米晶材料是一类新型永磁材料〔1.R.Coehoorn，D.B.de Mooij，J.P.W.B.Duchateau and K.H.J.Buschow.J.de Phys.，49，669(1988)2.Eckart F.Kneller and Reinhard Hawig.IEEE Trans.Magn.，27，3588(1991)〕。理论预言，这类各向同性复合纳米晶永磁材料的最大磁能积可超过50 MGOe〔T.Schrefl，J.Fidler，and H.Kronmüller，Phys.Rev.B 49，6100(1994)〕。如果将这类磁体做成各向异性，则可获得100MGOe的磁能积〔Ralph Skomski and J.M.D.Coey.Phys.Rev.B，48，15812(1993)〕，这远高于任何一种单相各向异性永磁材料。然而，目前人们所制备的复合纳米晶永磁材料都是各向同性的。
本发明的目的在于提供一种制备α-Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁材料的方法。该方法是通过控制合金熔体在凝固过程中晶体的生长来制备具有晶体取向的α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶结构，从而获得各向异性α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶永磁体。
这种α-Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁材料的制备方法，其特征在于：采用真空电弧炉熔炼成分(原子百分数)为Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5的母合金，将所制备的母合金放入石英管4内，置于真空单辊熔体甩带机腔体内的高頻感应线圈2中，石英管4底端离铜辊1的距离为2-10mm，通入氩气3来控制储气压力罐内和甩带机腔体的压力差Δp，用高頻感应线圈2阶段式加热并熔化样品，在0.04-0.08压力差Δp下将熔体喷射到线速度为10-20m/s旋转的铜辊1上，即可制备出α-Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁体。
附图及实施例
图1控制熔体凝固实验示意图
图2控制Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5合金熔体凝固过程所制备的具有晶体取向的α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶结构的X射线衍射图
图3辊速为20m/s条件下所制备的α-Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁体在不同方向的磁滞回线
实施例：
用真空电弧炉熔炼成分为Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5的母合金，将所制备的母合金放入石英管4内，置于真空单辊熔体甩带机腔体内的高頻感应线圈2中。石英管4底端离铜辊1的距离为4.1mm，设置储气压力罐内氩气和甩带机腔体内氩气的压力差Δp为0.055，用高頻感应线圈2加热并熔化样品后，将熔体喷射到线速度为15m/s旋转的铜辊1上，即可制备出具有晶体取向的α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶结构(见图1)，它显示出明显的磁各向异性(见图2)。
本发明与复合纳米晶永磁体的传统制备方法(非晶合金直接退火法、快淬法和机械合金化法)相比，具有以下的特点：通过综合选择熔体离铜辊面的距离、喷射压力、熔化过程以及铜辊的辊速，来控制合金熔体在凝固过程中晶体的生长过程，可以制备具有晶体取向的α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶结构；采用本发明制备的α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶永磁体具有明显的磁各向异性，获得了24.3MGOe的磁能积和0.74Ms的剩磁。

Claims (1)

1.一种制备α-Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁材料的方法，其特征在于：将所制备的Nd3.6Pr5.4Fe83Co3B5母合金放入石英管(4)内，石英管(4)置于真空单辊熔体甩带机腔体内的高頻感应线圈(2)中，石英管(4)底端离铜辊(1)的距离为2-10mm，通入氩气3来控制储气压力罐内和甩带机腔体的压力差Δp，用高頻感应线圈(2)阶段式加热并熔化母合金，在0.04-0.08压力差下将熔体喷射到线速度为10-20m/s旋转的铜辊(1)上，即可制备出α-Fe/Nd2Fe14B各向异性复合纳米晶永磁体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100400205C (zh) * 2005-12-23 2008-07-09 上海大学 纳米晶双相各向异性钕铁硼粘结磁体的成型方法及其装置
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