(Nd0.8La0.2)1-xFe12Co2B(x=0～0.4)永磁合金磁性能与微结构的研究

曾未佳,俞能君,泮敏翔,杨杭福,吴 琼

(中国计量大学 材料与化学学院,浙江 杭州 310018)

随着稀土永磁材料应用领域的不断扩大及需求量的不断增加,导致大量关键稀土元素(Pr、Nd、Dy、Tb等)的过度消耗,而高丰度稀土元素(La、Ce、Y等)却大量积压,于是开发高性能的高丰度稀土永磁材料不仅可以降低生产成本,还可实现稀土资源的综合平衡利用,同时保证我国稀土资源的战略安全。因此,高性价比的高丰度低稀土永磁材料的开发与研究成为热点之一[1-4]。

在Nd-Ce-Fe-B纳米晶磁体方面,2015年到2016年,美国Ames国家实验室研究了(Nd1-xCex)2Fe14-yCoyB系合金[5-6],指出在(Nd1-xCex)2Fe14B合金中,当Ce含量x为0.2时,合金的剩磁与最大磁能积虽然有所降低,但其矫顽力要大于不含Ce的Nd2Fe14B合金。当进一步用元素Co替代部分Fe后得到(Nd0.8Ce0.2)2Fe12Co2B合金,该合金的内禀矫顽力降低到7.8 kOe(621.0 kA/m),但其最大磁能积从11 MGOe增加到了16.0 MGOe(127.4 kJ/m3),合金的居里温度达到了695 K,比标准的Nd2Fe14B合金的居里温度提高了150 K。值得指出的是,(Nd0.8Ce0.2)2Fe12Co2B合金的综合磁性能虽然得到了较大提高,但合金的剩磁基本不变,仍为8.6 kG,可以通过提高合金的剩磁进一步提高合金的综合磁性能。此外,成分是影响合金磁性能的关键因素之一,通过添加不同种类及含量的稀土元素,可以控制合金的相组成,改善合金的性质,获得所需的显微组织,从而制备出高性能的高丰度稀土磁体[7-10]。

本文采用直接快淬法制备了不同稀土含量的(Nd0.8La0.2)1-xFe12Co2B(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)的纳米晶快淬带,研究了不同稀土含量快淬合金的磁性能和微结构,深入分析了不同合金的磁化反转特性和磁交换相互作用。……