CuGa晶界添加对烧结钕铁硼永磁体磁性能及热稳定性的影响

发布时间：2024-03-27 21:39

　　将商用N45磁粉与CuGa辅合金粉末混合制备得到烧结钕铁硼磁体。CuGa辅合金的添加优化了磁体的晶界,使得磁隔绝效应更加显著,从而提高了磁体的磁性能及热稳定性。仅需添加0.1%质量分数的Ga,烧结磁体矫顽力就由12.5 kOe增长到13.4 kOe,继续增加添加量虽然有利于提高矫顽力,但是降低了磁体的剩磁。EDS结果显示,在晶粒边界处有Cu和Ga的富集现象,可以很好的起到去磁耦合的作用,由于边界在磁体中占比极小,故较多的添加量会使辅合金元素进入主相,降低磁性能。随着辅合金添加量的增加,磁体的矫顽力温度系数单调的由-0.677%/℃变化为-0.661%/℃。CuGa辅合金添加磁体的矫顽力温度系数的绝对值小于未添加磁体,说明随着CuGa辅合金添加量的增加,磁体的矫顽力热稳定性有所提高。100℃处理后,未添加CuGa辅合金磁体(Pc=2)磁通不可逆损失hirr=14.14%,而添加了质量分数为0.1%、0.3%和0.5%的Ga的样品hirr分别为8.07%,5.75%,5.35%。CuGa合金添加可以减小磁通的不可逆损失,使磁体的热稳定性得到改善,有利于磁体在电机等高温环境中的应用。

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【部分图文】：

图5烧结磁体的XRD衍射图像

图5为烧结磁体的XRD衍射图像,图中标出了Nd2Fe14B相对应的特征峰。由图可知,烧结磁体结晶良好,特征峰明显。图6为添加Ga质量分数为(a)0、(b)0.1%、(c)0.3%和(d)0.5%的烧结磁体的背散射电子显微镜图像。白色部分为富钕相(Nd-rich),其稀土含量高于灰....

图1Cu-Ga相图

图1为Cu-Ga相图,图2a为CuGa合金的差热分析曲线。主吸热峰位于268℃处,从插入图中可看到在470.9℃及484.8℃处还有两个微小的吸热峰。通过与Cu-Ga二元相图对比可知,CuGa合金的主相是具有268℃熔点的CuGa2,而470.9℃及484.8℃吸热峰....

图2CuGa合金的(a)差热分析曲线和(b)XRD衍射图像

图1Cu-Ga相图在气流磨制细粉之前加入了CuGa辅合金粉末,考虑到气流磨过程中不同物质研磨效率不同,需要探究辅合金是否按预计比例进入磁体中。由于N45磁粉中不含Ga元素,但是含有0.12%质量分数的Cu元素,以Ga的质量占比为计量添加的CuGa合金。

图3CuGa合金粉末的粒度分布

表1为用ICP测量得到的双合金磁粉中气流磨之前Ga的质量分数与烧结磁体中Ga与Cu的质量分数。由于N45磁粉中不含Ga元素,所以在无辅合金添加的样品中未检测到Ga,但有0.12%的Cu,来源于熔炼过程中添加的Cu。添加了0.1%、0.3%与0.5%Ga的磁体中分别可以检测到0.....

本文编号：3940535