ThMn12型永磁材料不僅具有優(yōu)異的內(nèi)稟性能,更因其稀土含量少、低成本等優(yōu)勢(shì)吸引了廣泛關(guān)注。但是,如何將其優(yōu)異的內(nèi)稟性能轉(zhuǎn)化為外稟永磁性能,是目前ThMn12型永磁合金研究所面臨的最大問題。本文采用氬弧熔煉、甩帶和熱壓熱變形等工藝制備了非晶-納米晶Sm Fe12基合金;系統(tǒng)研究了合金元素組分、制備工藝、微結(jié)構(gòu)和磁性能之間的內(nèi)在聯(lián)系;分析了Sm含量及Nb、Ti、V元素替代對(duì)Smx Zr0.2（Fe0.8Co0.2）11.5-y Ti0.5My（x=0.8-1.4;M=Nb、Ti、V;y=0-0.4）合金相結(jié)構(gòu)、微觀組織和磁性能的影響。研究結(jié)論如下:（1）利用氬弧熔煉制備了Smx Zr0.2（Fe0.8Co0.2）11.5Ti0.5（x=0.8-1.4）合金鑄錠。研究發(fā)現(xiàn)鑄錠中硬磁1:12主相和軟磁相α-（Fe,Co）相隨Sm含量增加而減少,并出現(xiàn)大量的Tb Cu7型1:10相。熱處理后的合金帶材矯頑力隨著Sm含量增加而增加,其中在x=1.2時(shí),合金矯頑力最大為3.0 k Oe。通過微觀結(jié)構(gòu)和超精細(xì)結(jié)構(gòu)分析證明Sm含量增加可誘導(dǎo)合金析出非磁性晶間相。（2）Nb、Ti、V元素替代明顯提高1:... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（a）真空快淬非晶材料制備系統(tǒng)；（b）甩帶帶材

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文9氬氣至0.05MPa。將合金加熱到熔融態(tài)，此時(shí)感應(yīng)線圈電流在70安培左右，并按噴鑄閥將熔融態(tài)的合金噴射到設(shè)置固定轉(zhuǎn)速的銅輥表面，使其快速凝固冷卻至室溫，制得甩帶帶材，如圖2.1（b）所示。甩帶工藝是制備高矯頑力磁體的有效手段。在高速甩帶的過程中，熔化后的金屬噴射到旋轉(zhuǎn)的銅輥表面，其冷卻速度可以達(dá)到106K/s數(shù)量級(jí)，可以有效抑制α-(Fe,Co)相的析出。所以本文采用真空甩帶技術(shù)制備合金帶材，在最優(yōu)的甩帶速度（55m/s）下可以制得片狀、厚度一致、組織結(jié)構(gòu)均勻的帶材。另外，后續(xù)熱壓所需磁粉也是通過真空甩帶機(jī)制備的金屬條帶經(jīng)過破碎和過篩后得到的。圖2.1（a）真空快淬非晶材料制備系統(tǒng)；（b）甩帶帶材2.2.3熱處理為提高磁體性能，需要對(duì)合金鑄錠和帶材進(jìn)行高溫退火均勻化處理，形成合適的微觀組織結(jié)構(gòu)。通常，非晶納米晶帶材經(jīng)過一定溫度和時(shí)間的熱處理后，合金帶材矯頑力會(huì)明顯提高。熱處理工藝流程為：（1）真空封管。首先將樣品置于12mm的石英管中，進(jìn)行抽高真空操作；然后用高溫氣焊槍將石英管管口熔斷實(shí)現(xiàn)密封；（2）退火。所用到的設(shè)備如圖2.2所示，首先設(shè)置程序并運(yùn)行，使?fàn)t腔升到目標(biāo)溫度，隨后將完成封管的樣品置于高溫馬弗爐中進(jìn)行預(yù)定時(shí)間的保溫?zé)崽幚�，熱處理溫度和時(shí)長(zhǎng)根據(jù)需求確定；最后，將熱處理后的裝有樣品的石英管取出放入冷水進(jìn)行淬火冷卻處理至室溫。（3）取出晶化完成后的樣品，用于后續(xù)試驗(yàn)。圖2.2KSL-1700X型馬弗爐

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文102.2.4熱壓熱變形本文中采用直徑為12mm的硬質(zhì)合金模具，將甩帶制得的合金帶材粉末置于模具中，并將模具整體置于熱壓爐壓頭的中心位置，上下壓頭與模具邊緣對(duì)齊，然后關(guān)閉爐腔進(jìn)行抽真空操作，使用機(jī)械泵對(duì)爐體內(nèi)部抽低真空至10-1Pa，然后使用擴(kuò)散泵抽高真空至5×10-4Pa；隨后運(yùn)行程序，將腔體快速升至一定溫度，然后施加壓力使粉末成型，并在設(shè)定溫度進(jìn)行一定時(shí)間的熱處理，目的是提高磁體致密度和獲得高性能磁體所必須的顯微組織。樣品壓制完成，隨爐冷卻。本文熱壓熱變形工藝采用如圖2.3所示的ZT-40-21Y型真空燒結(jié)爐，其最高燒結(jié)溫度可達(dá)1873K，最大壓力為30T。圖2.3ZT-40-21Y型真空熱壓燒結(jié)爐2.3測(cè)試與表征2.3.1x射線衍射分析X射線衍射分析是研究材料物相和晶體結(jié)構(gòu)的主要手段�；竟ぷ鬟^程，利用高壓給電子束加速，電子束轟擊金屬Cu靶材，使Cu原子k層電子電離，同時(shí)外層電子躍遷到k層并釋放能量，該能量即為X光輻射�；竟ぷ髟硎抢醚苌浣嵌燃皬�(qiáng)度，確定樣品中物相種類。由衍射角的位置所確定的晶面間距d和相對(duì)強(qiáng)度是樣品的固有屬性。每種物質(zhì)都存在特有的衍射圖譜，對(duì)應(yīng)特定的晶體結(jié)構(gòu)和晶粒尺寸，這些參數(shù)與衍射角度呈對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以可以通過衍射數(shù)據(jù)判定物質(zhì)結(jié)構(gòu)。將衍射花樣與已知的物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物相卡片作對(duì)比，逐一鑒定出樣品中的物相。本實(shí)驗(yàn)所用儀器為日本理學(xué)SmartLab9KW型X射線衍射儀，如圖2.4所示。主要由X光管、樣品臺(tái)、測(cè)角儀和檢測(cè)器等部件組成。X射線衍射參數(shù)的選擇：掃描速度，如果是一般物相鑒定，速度可以快一點(diǎn)10°/min，如果是要精修，速度慢一點(diǎn)2°/min，停留時(shí)間長(zhǎng)一些。狹縫的選擇：狹縫越小，精度越高但強(qiáng)度會(huì)降低，不宜快掃。具體的測(cè)試參數(shù)要根據(jù)樣品的結(jié)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]具有ThMn12型結(jié)構(gòu)的R-Fe金屬間化合物研究[J]. 楊應(yīng)昌.  自然科學(xué)進(jìn)展. 1992(05)
[2]Y(Mn1-xFex)12的結(jié)構(gòu)和磁性[J]. 楊應(yīng)昌.  金屬學(xué)報(bào). 1981(03)



本文編號(hào)：3504088