浅析Nd-Fe-B系纳米复合永磁材料的发展及研究进展
简要分析稀土永磁材料的发展,及当前状况下Nd-Fe-B纳米永磁材料的研究方向,对我国的稀土永磁材料展望。
稀土材料;永磁材料;Nd-Fe-B;纳米复合永磁材料
[中图分类号]O482.54[文献标识码]A[文章编号]1009-9646(2011)08-0073-02
一、稀土永磁材料的发展概况
稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料,通常称为稀土金属间化合物永磁,简称稀土永磁。它是20世纪60年代出现的新型金属永磁材料,其发展至今已经历了第一代SmCo5系(1:5型),第二代Sm2Co17系以及第三代Nd-Fe-B系稀土永磁材料。由于前两代稀土永磁材料都含有地壳中的微量元素'钐“和战略储备物资'Co“且其中钐钴磁体的磁能积在15~30MGOe之间,尽管其磁性能较优异,但含有储量稀少的稀土金属'钐“和稀缺昂贵的战略金属'钴“,因此,它的发展及应用推广都受到了很大的局限。为了摆脱钐、钴的束缚,降低磁体的成本,人们将研究的焦点转向成本低廉的稀土-铁基磁体的上,因而Nd-Fe-B系永磁体应运而生,其的磁能积在27~50MGOe之间,比钐钴磁铁更高,被称为'永磁王“,是目前磁性最高的永磁材料。迈向了开发稀土-铁基磁体的新时代。1972年Clark等人首次发现将TbFe2化合物制成非晶态并退火后,其矫顽力可大大提高。由此得到一个启示””非晶体材料的晶化是有效的磁硬化手段。日本Sagawa等人宣称,日本住友公司已采用传统设备SmCo5的工艺研制出了Nd-Fe-B稀土永磁材料,其磁性能(BH)m=289.7kJ/m3。同年11月肯定了其组成为Nd-Fe-B。至此标志着具有划时代意义的第三代稀土永磁材料Nd-Fe-B的诞生。
Nd-Fe-B材料虽具有高的综合磁性能,但它的居里温度低且易腐蚀。因此自上世纪90年代初,人们又在原有的Sm-Co系和Nd-Fe-B系永磁材料的基础上,通过引入具有高饱和磁化强度的软磁相,开发了一类全新的稀土永磁材料”纳米晶复合永磁材料。经过十余年的研究,获得了Nd2Fe14B/-Fe、Nd2Fe14B/Fe3B、Sm2Fe17N/-Fe、SmCo5/-Fe、Sm2Fe17/-Fe等系列的纳米复合永磁材料。稀土永磁材料是现在已知的综合性能最高的一种永磁材料,它比十九世纪使用的磁钢的磁性能高100多倍,比铁氧体、铝镍钴性能优越得多,比昂贵的铂钴合金的磁性能还高一倍。
二、Nd-Fe-B系纳米复合永磁材料的研究进展
由于软磁材料具有较高的饱和磁化强度和极低的矫顽力,而硬磁材料则与之相反,将高饱和...
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