纳米微晶问世使永磁猛进
[发布时间]:2009年4月27日
[来源]:《中国磁性材料网》
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【导读】: 稀土永磁材料已经历了SmCo5,Sm2Co17以及Nd-Fe-B三个发展阶段。自1983年第三代稀土材料Nd-Fe-B问世以来,以其优异的性能和资源丰富的原材...
稀土永磁材料已经历了SmCo5,Sm2Co17以及Nd-Fe-B三个发展阶段。自1983年第三代稀土材料Nd-Fe-B问世以来,以其优异的性能和资源丰富的原材料而成为各国研究者所关注的对象,目前烧结Nd-Fe-B稀土永磁的磁能积已高达432kJ/m3(54MGOe),已接近理论值512kJ/m3(64MGOe),并迅速走出实验室,进入规模化生产。Nd-Fe-B产值年增长率约为18%~20%,已占永磁材料总产值的40%。但Nd-Fe-B永磁体的主要缺点是居里温度偏低(TC≈593K),最高工作温度约为450K,此外化学稳定性较差,易被腐蚀和氧化,价格也比铁氧体高,这限制了它的使用范围。
目前研究方向是一方面探索新型的稀土永磁材料,如ThMn12型化合物,Sm2Fe17Nx,Sm2Fe17C化合物等,另一方面便是研制纳米复合稀土永磁材料。最早研制的纳米晶稀土永磁合金是在快淬Nd-Fe-B合金中添加某些微量元素如V、Si、Ga、Nb、Co等有利于晶粒细化并形成纳米晶,从而获得较高的Br,达到提高(BH)max的目的。最近Coehoorn[3]和Ding等人提出了“双相纳米晶耦合永磁合金”的新概念。这种合金中至少含有两个主要磁性相:软磁相和硬磁相,并且具有纳米尺度的显微结构。通常软磁材料的饱和磁化强度高于永磁材料,而永磁材料的磁晶各向异性又远高于软磁材料,如将软磁相与永磁相在纳米尺度范围内进行复合,就有可能获得具有两者优点的高饱和磁化强度、高矫顽力的新型永磁材料。目前,纳米稀土永磁合金已进入实用化阶段,最常用的是Nd2Fe14B+α-Fe或Nd2Fe14B+Fe3B合金。同其他永磁材料相比,由于纳米晶稀土永磁合金含较少的稀土金属,故具有较好的温度稳定性,并且抗氧化,耐腐蚀,成本相对减少。同时合金中含较多的铁,可望改善合金的脆性和加工性。并且,纳米晶稀土永磁合金具有极高的潜在(BH)max值,因此,纳米永磁材料有望成为新一代永磁材料,已成为目前研究的热点。
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