双主相(Nd,Dy)-Fe-B磁体矫顽力再提高机制的探究

研究了双主相(Nd,Dy)-Fe-B烧结磁体晶界扩散TbF3的热处理工艺、微观结构及矫顽力再提升的技术机制.晶界扩散最佳的一级、二级热处理温度为900,490℃.经过扩散工艺的综合优化磁体的矫顽力由20.00 kOe增加到29.49 kOe.利用电子探针微区分析仪(EPMA)对其元素分布进行分析,F扩散进入磁体表层,而...     

铜、钛复合添加对结NdFeB磁体显微组织和磁性能的影响

研究了烧结NdFeB磁体晶间合添加Cu和Ti 对磁体显微组织和磁性能的影响，当钛含量小于1.2%时，Cu和Ti晶间复合添加可大幅度提高烧结NdFeB磁体的矫顽力，磁变化不大，矫顽力的提高归因于Cu和Ti在主相晶粒表面富集，细化晶粒，阻断主相晶粒之间的磁交换作用，阻碍反磁化畴的传播，当钛含量大于1.2%时，矫顽力略有下降，乘磁急剧下降，乘磁下降的原因在于出现了大量的条状纯钛相。与晶间单独合金化相比，晶间复合合金化可更有效改善NdFeB磁体显微组织与性能。     

合金元素对HDDR工艺Nd—Fe—B合金粉显微组织和磁各向异性的影响

研究了Ｃｏ和Ｚｒ对ＮｄＦｅＢ合金ＨＤＤＲ粉显微组织和磁各向异性的影响。磁测量结果表明，Ｎｄ１３Ｆｅ８０．４Ｚｒ０．１Ｂ６．５基本上是磁各向同性的，而Ｎｄ１５Ｆｅ６６．９Ｃｏ１１Ｚｒ０．１Ｂ７合金粉末则具有较强的磁各向异性，显微组织观察发现，退火后ＮｄＦｅＢ合金中存在一些富Ｚｒ的新相，并且这些新相在ＨＤＤＲ处理过程中并不发生变化，而Ｃｏ在一定程度上抑制了这些新相的出现，不仅减小了该相的体积份数而且降低了其中的Ｚｒ含量。分析表明，对ＮｄＦｅＢ合金化学成分进行优化以保证硬磁相内溶有一定量的合金元素（例如Ｚｒ）是获得各向异性ＨＤＤＲ粉的关键所在。     

淬速和热处理对纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe磁体的性能和微结构的影响

用熔体快淬法制备了高性能纳米双相耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁体, 研究了快淬速率和热处理工艺对其磁性能和微结构的影响. 实验结果表明, 控制快淬速率在12 m*s-1时, 可直接得到显微组织均匀、α-Fe相粒子细小且均匀分布的纳米双相耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁体. 低温退火处理后可消除由少量非晶相带来的成分不均匀性, 其最高磁性能为iHc=432.2 kA*m-1, Jr=1.08 T, (BH)max=115 kJ*m-3. 快淬速率提高, 非晶相体积分数增加, 在高温晶化热处理时软硬磁相析出不均匀, 个别α-Fe相粒子奇异长大, 尺寸达到100 nm左右, 这不利于软硬磁相间的交换耦合作用, 有损磁性能.     

铸造RE—Fe—（C,B）合金的组织结构与磁性

在铸造的RE-Fe-(C,B)(RE=Nd,Pr,Mm)合金中获得了高的矫顽力,在室温(300K)和低温(10K)分别达到1280kA·m     

热压工艺对Pr－Fe－B永磁合金性能的影响

研究了热压工艺对Ｐｒ－Ｆｅ－Ｂ永磁合金性能的影响，结果表明，热压温度、热压形变量和形变速率对磁性能有较大的影响，当热压温度为８００℃，形变量为７５％时，获得的最佳磁性能为Ｂ＿ｒ＝１．０４Ｔ，＿ｉＨ＿ｃ＝１０１６ｋＡ／ｍ，（ＢＨ）＿（ｍａｘ）＝２０１ｋＪ／ｍ￣３。     

高性能含镨快淬(Nd,Pr)12(FeCoZr)82B6粘结磁体的制备

采用过快淬加晶化退火处理的方法,研究了含有Pr的近正分快淬(Nd,Pr)12(FeCoZr)82B6粘结磁体制备工艺,粘结出的磁体磁性能为:Br=0.669T,Hci=811kA·m-1,Hcb=434kA·m-1,(BH)m=75kJ·m-3。合金快淬态的组成和显微结构、晶化退火温度、晶化退火时间直接影响磁体的磁性能,以24m·s-1速度快淬,并在655℃退火10min,可获得最佳磁性能。实验制备的粘结快淬(Nd,Pr)12(FeCeZr)82B6磁体(密度6 1g·cm-3)磁性能为:Br=0 669T,Hci=811kA·m-1,Hcb=434kA·m-1,(BH)m=75kJ·m-3     

稀土含量对快淬(Nd,Pr)x(FeCoZr)94-xB6粘结磁体磁性能的影响

采用工艺参数范围较宽的部分过快淬加晶化退火工艺，制备了快淬(Nd0．8Pr0.2)x(FeCoZr)94-xB6(x=12．0，10．5，10．0，9．0)粘结磁体，研究了稀土含量对磁体磁性能的影响规律。部分过快淬获得的由非晶和微晶共同组成的条屑，在实验优化的退火条件下晶化处理后，可获得最佳磁性能。稀土含量直接决定磁体的磁性能，随稀土含量的减少，磁体的剩磁Br增加，而内禀矫顽力Hti和最大磁能积(BH)m下降，10％是磁体磁性能发生较大变化的临界稀土含量。低于这一含量，合金中软磁相体积分数超出软磁相被完全耦合的临界值，Br增加缓慢，Hci和(BH)m迅速下降。这一实验结果与本文提出的完全耦合软磁相体积分数示意模型的计算结果相一致。     

声化学-SPS制备Nd2Fe14B/α-Fe双相复合磁体的结构与性能

利用超声波分解Fe(CO)5,分解产物通过非均相沉淀获得Nd2Fe14B/Fe双相复合磁粉,采用放电等离子烧结技术(Spark Plasma Sintering,SPS)制备出致密的Nd2Fe14B/α-Fe双相复合磁体.研究发现,伴随着软磁相Fe名义含量的增加,硬磁相Nd2Fe14B颗粒表面包覆的纳米Fe颗粒明显增加,包覆更加均匀,双相复合磁体的最大磁能积(BH)m和剩磁Br逐渐增大,在Fe名义含量为15%时获得最佳磁性能:(BH)m=128.2 kJ·m-3(16.1 MGOe),Br=0.92 Hcj=607.35 kA·-1.当Fe名义含量超过15%时,纳米Fe在Nd2Fe14B颗粒表面团聚现象加剧,致使磁能积和剩磁下降.     

Co含量对Pr10Fe74-xCo10+xC4B4 (x=0,2,4,6,8) 快淬条带的磁性能的影响

用快淬方法制备了Pr10Fe74-xCo10+xC4B4 (x=0,2,4,6,8) 条带,研究了成分和工艺对条带磁性能的影响.实验发现,当x=2,带速是20 m·s-1时,条带的磁性能最佳,其剩磁Jr=0.94 T,矫顽力μ0 iHc=0.96 T,最大磁能积 (BH)max=127.32 kJ·m-3.通过Henkel-plot分析,发现x=2,带速为20 m·s-1的样品中的晶间交换作用最强,因而能获得最佳的磁性能.     

M/ZSM-5(M=Cu、Mn、Fe、Ce、Ti)催化氧化甲苯性能研究

以ZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法负载Cu、Mn、Fe、Ce、Ti制备一系列金属氧化物催化剂,利用SEM、XRD、N₂吸附-脱附、XPS、H₂-TPR对催化剂的理化性质进行了表征,并考察了催化剂的催化氧化甲苯性能。结果表明,Cu/ZSM-5表面粗糙,金属元素分布均匀,具有较好的孔径结构、良好的低温还原性和丰富的吸附氧物种,且负载量为5%的Cu/ZSM-5表现出优异的甲苯催化活性和最佳的抗硫性,在SO₂环境下t₉₀为224℃(GHSV=24000 h^-1)。原位红外测试结果表明,甲苯的降解遵循以下途径,甲苯首先被吸附在催化剂表面形成吸附态甲苯,随后在催化剂作用下依次被转化为苯甲醛和苯甲酸,再经过开环反应形成马来酸、羧酸等小分子有机物,最终被氧化为CO₂和H₂O。     

添加Al、Mg、W、Mo对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能与显微组织的影响

研究了在烧结ＮｄＦｅＢ磁体晶间添加Ａｌ、Ｍｇ、Ｗ、Ｍｏ等合金元素对显微组织和磁性能的影响。实验结果表明：低熔点合金元素Ａｌ、Ｍｇ能显著提高ＮｄＦｅＢ磁体的矫顽力，略微降低剩磁，对磁体的热稳定性无影响；高熔点合金元素Ｗ、Ｍｏ在不降低剩磁的情况下亦能提高磁体的矫顽力，但效果不如Ａｌ、Ｍｇ明显。显微组织分析表明，在添加低熔点和高熔点合金元素的磁体晶间发现了两种不同的新相。矫顽力的提高可归于晶间新相的出现。进一步分析表明，与传统的合金化相比，对ＮｄＦｅＢ磁体晶间区域进行微合金化是改进ＮｄＦｅＢ磁体组织与性能的一种更为有效的手段。     

Pr2Fe14B/α-Fe型纳米稀土永磁材料的高温磁性能研究

通过熔体快淬的方法制备出Pr9-xDyxFe86B5和Pr9-xDyxFe84.4-yCoyGa1Mn0.6B5(x=0～2.0;y=0～15)薄带样品,利用X射线衍射和振动样品磁强计进行了相成分分析和磁性能研究.对不同成分的样品磁性能进行分析比较,发现用Co替代Fe、用Dy替代Pr可以明显改善Pr2Fe14B/α-Fe型纳米复合稀土永磁材料的室温和高温磁性能.适当的Co和Dy联合添加时,材料表现出很好的高温永磁性能,其中Pr8Dy1Fe76.4Co8Ga1Mn0.6B5样品在550 K时仍具有5.0 MGOe的最大磁能积,显示出很好的高温应用前景.     

快淬设备对Nd2Fe14B/α-Fe合金微结构和磁性能的影响

对比分析了感应喷射式熔旋快淬炉和电弧溢流式熔旋快淬炉在制备纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料方面的差异,研究了不同快淬设备对材料微结构和磁性能的影响. 结果表明:采用感应喷射式熔旋快淬炉制备的样品,表面较平整,厚度一致性好;而采用电弧溢流式熔旋快淬炉制备的样品,表面不平整,厚度一致性差. 对于相同的配方Nd10Fe79Zr1Co4B6,采用感应喷射式熔旋快淬炉制备的样品磁性能明显高于电弧溢流式熔旋快淬炉. 适当增加Zr含量,可以提高合金的非晶形成能力,有效削弱了电弧溢流式熔旋快淬炉冷却速率波动性较大对样品的负面影响,有助于提高磁性能.     

添加钛和碳对Nd9.4Fe79.6B11合金晶化方式、显微结构和磁性能的影响

研究了Ti和C添加对Nd9.4Fe79.6-xTixB11-yCy(x=0,1,2,4,6;y=0.5,1.5,3)合金晶化方式、显微结构和磁性能的影响规律。结果表明,适量Ti和C添加改变了合金的晶化方式,使-αFe相和Nd2Fe14B相同时从Nd9.4Fe75.6Ti4B10.5C0.5非晶基体中析出,避免了先析出相晶粒的长大,利于获得细小均匀的显微结构。适量Ti和C添加的Nd-Fe-B-Ti-C非晶合金在退火过程中易析出细小弥散的TiC和TiB2相,可作为形核质点促进形核,且可抑制晶粒长大,最终形成细小均匀的显微结构。综合性能较佳的Nd9.4Fe75.6Ti4B10.5C0.5合金退磁曲线具有优异的方形度,最佳退火条件下合金薄带的剩磁Br为0.91 T,矫顽力iHc为976 kA.m-1,磁能积(BH)max达135 kJ.m-3。文章最后对Ti和C添加合金微结构的形成机制进行了探讨。     

(NdDy)(FeAl)B速凝带的热处理对磁体的性能和微结构的影响

采用旋淬非晶带作为液相,而将主相母合金速凝带进行热处理后,不仅使烧结NdFeB磁体的微观形貌和磁性能显著改善,还调整了速凝带主相和富钕相的计量成分比。结果表明:双合金法烧结工艺要求比普通工艺更高的烧结温度和较短的烧结时间。速凝带经热处理后,磁体的内禀矫顽力jHc和磁能积(BH)max分别由718和285kJ·m-3提高到87和360kJ·m-3。将改进工艺后得到的速凝带进行热处理后,磁能积(BH)max达到392kJ·m-3。     

铜物种对Cu/Fe2O3水煤气变换反应催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了系列铜负载量不同的Cu/Fe₂O₃水煤气变换(WGS)催化剂,并考察了铜负载量对催化剂结构和水煤气变换反应性能的影响. 结果表明,Cu/Fe₂O₃催化剂呈现出良好的水煤气反应性能,当CuO质量分数为20%时,催化剂的WGS性能最优,250 ℃时CO转化率高达97.2%,同时热稳定性也最好. 运用X射线粉末衍射(XRD)、N₂物理吸脱附和H₂程序升温还原(H₂-TPR)等手段对Cu/Fe₂O₃催化剂的物相、织构特征及还原性能进行了表征,结果表明,CuFe₂O₄物种的存在极大地改善了催化剂的还原性能和WGS反应活性. 这是由于CuFe₂O₄特殊的尖晶石结构有利于Cu微晶的稳定;同时,CuFe₂O₄在低温下即被还原为单质铜,有利于促进催化剂体系中电子的转移. 此外,通过(NH₄)₂CO₃溶液处理,研究了独立相CuO对Cu/Fe₂O₃催化剂WGS反应性能的影响,结果发现,独立相CuO的存在,有利于H原子在各组分传递,从而促进催化剂的CuFe₂O₄的还原,改善Cu/Fe₂O₃催化剂的WGS反应性能.     

铌和锆对(Nd,Pr)2Fe14B/α-Fe快淬合金晶化和磁性能的影响

研究了Nb和Zr添加对快淬纳米双相(Nd,Pr)2Fe14B/α-Fe合金晶化行为和磁性能的影响. 结果表明 (Nd0.4Pr0.6)8.5Fe85.5B6合金非晶晶化时, 在α-Fe相初始晶化后, 出现了(Nd,Pr)3Fe62B14亚稳相, 最终亚稳相分解形成(Nd,Pr)2Fe14B和α-Fe两相组织; (Nd0.4Pr0.6)8.5Fe84.5Nb0.5Zr0.5B6非晶晶化时, 同时析出α-Fe相和(Nd,Pr)2Fe14B相. 这说明添加Nb和Zr可避免亚稳相的形成并细化晶粒, 最大磁能积(BH)max从复合添加前的107.5上升到143.6 kJ·m-3. 而且, Nb和Zr原子在非晶晶化过程中可以部分取代Nd和Pr的晶位, 使稀土原子可以参与形成更多的硬磁相, 进一步提高了内禀矫顽力iHc. 合金(Nd0.4Pr0.6)8.5Fe84.5Zr0.5Nb0.5 B6经690 ℃退火10 min后磁性能最优, Br=1.10 T, iHc=534.2 kA·m-1, (BH)max=143.6 kJ·m-3.