發(fā)布時(shí)間：2021-01-07 03:40

　　研究了Co元素對(duì)Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1（x=1,2,3,4,5）快淬薄帶合金的相結(jié)構(gòu)、磁性能和吸波性能的影響。利用真空非自耗電弧爐和行星式球磨機(jī)制備合金樣品。通過X射線衍射分析儀（XRD）對(duì)粉末合金的相結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;采用掃描電鏡觀察微觀組織;利用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)（VSM）測(cè)試不同輥輪轉(zhuǎn)速及摻雜不同Co元素含量試樣的磁性能;利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）測(cè)試粉末樣品球磨后的吸波性能。結(jié)果表明:Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1樣品主相為Nd2（FeCo）14B硬磁相,屬于四方晶系,P42/mnm空間結(jié)構(gòu),其晶胞參數(shù)隨Co含量增加而線性減小。隨著Co含量的增加,合金粉末分散性較好,且粉末的平均顆粒尺寸減小。以23m/s的轉(zhuǎn)速且Co摻雜x=3時(shí)薄帶的綜合磁性能最佳。x=3時(shí)Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1合金在2～18 GHz內(nèi)具有良好的微波吸收效率,樣品在8.72 GHz處的最小反射峰頻率達(dá)到最好,為-25.17 dB。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(16)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

熱處理Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1(x=1,2,3,4,5)合金的XRD圖與晶胞參數(shù)

在速凝快淬工藝中，冷卻速率是影響材料磁性能最重要的因素之一，其大小是由真空甩帶機(jī)銅輥輪轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的�？齑惚е械奈锵嘈纬赡芰�、晶粒大小和磁性能都與甩帶速率有密切關(guān)系。通過不同的輥輪轉(zhuǎn)速來制備Nd2.2Fe13.7B1.1薄帶，用VSM測(cè)試不同甩帶速率下的薄帶磁性能，其M-H曲線和磁性能參數(shù)表如圖2(a）和表2所示。如圖2(a）所示，以23 m/s轉(zhuǎn)速得到的Nd2.2Fe13.7B1.1薄帶綜合磁性能最佳，并呈單相硬磁特性，即軟、硬磁之間具有良好的耦合效應(yīng)。為探究Co對(duì)NdFeB系合金的磁性能影響，本文將采用速凝快淬工藝，以23 m/s的銅輥輪轉(zhuǎn)速制備Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1薄帶合金樣品。圖2(b）為樣品的磁滯曲線�？煽吹�，當(dāng)Co元素的添加量為x=3時(shí)，其薄帶的矯頑力、剩磁及方形度最佳。當(dāng)Co含量繼續(xù)增加時(shí)，材料矯頑力、剩磁和飽和磁化強(qiáng)度均出現(xiàn)降低。適量Co的添加可替代硬磁相和軟磁相中的Fe原子，提高材料的各相異性場(chǎng)和矯頑力，由于Co的飽和磁化強(qiáng)度比Fe高，因此剩磁會(huì)有所提高。其次Co可作為摻雜元素使Nd2Fe14B薄帶在晶化處理后晶粒細(xì)小、均勻，改善其微觀組織結(jié)構(gòu)；同時(shí)Co原子與晶界處少量的富Nd相形成固溶體，有利于軟硬磁相之間的交換耦合作用，提高矯頑力[15-18]。當(dāng)Co過量添加時(shí)，薄帶合金中會(huì)形成Nd2Co14B相，而Nd2Co14B飽和磁極化強(qiáng)度遠(yuǎn)低于Nd2Co14B的，因此磁性能隨Co摻雜量的繼續(xù)增加而降低[19]。具體Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1薄帶的磁性能參數(shù)如表3所示。

利用Fortan軟件計(jì)算出Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1(x=1,2,3,4,5）薄帶合金粉末在2～18GHz范圍的反射率曲線，如圖4所示�？煽闯�，Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1(x=1,2,3,4,5）粉末在C波段均有兩個(gè)微波吸收特性峰。圖5為樣品Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1粉末最小反射頻率（f）和最小反射率（R）的變化曲線�？煽闯�，隨著Co含量的增加，其反射峰頻率向高頻區(qū)域移動(dòng)，當(dāng)x>3后再向低頻區(qū)移動(dòng)；第一反射峰頻率f1分別為7.44、8.32、8.72、8.64、7.60 GHz，其對(duì)應(yīng)的最小反射率R1分別為-7.03、-11.85、-25.17、-24.22、-14.17dB。其中在x=3時(shí)，樣品粉末在8.72 GHz處最小，反射峰頻率達(dá)到最好，為-25.17 dB。因此，添加適量的Co粉可提高Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1在C波段的吸波性能。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型永磁材料的研究[J]. 楊金波,韓景智,劉順荃,杜紅林,王常生.  中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2013(10)
[2]釹鐵硼永磁材料的性能及研究進(jìn)展[J]. 胡文艷.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(02)
[3]NdFeB永磁材料的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展前景[J]. 李亞峰.  礦冶. 2005(02)
[4]2∶17型SmCo永磁材料的研究進(jìn)展與展望[J]. 杜娟,易健宏,彭元東,李麗婭,羅述東,唐新文.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2002(04)



本文編號(hào)：2961835