D0I:10.13374/i.issn1001053x.1997.01.015 第19卷第1期 北京科技大学学报 Vol.19 No.1 1997年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.1997 纳米复合(NdDy),(FeNb)4B/a-Fe永磁合金 王佐诚)张茂才乔袆)李佛标2)周寿增) 王润) 1)北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京1000832)北京科技大学材料系 摘要采用单辊急冷法并晶化退火制备了高剩磁、高矫顽力和高磁能积的NdDy),(FeNb)4B/a-Fe 纳米复合永磁合金，其最佳磁性能分别为B,=1.02T,H.=702kA/m,(BHmw=134kJ/m3.合金 的组织结构由硬磁相(NdDy),(FcNb),B和软磁相&-Fe在纳米级范围内复合而成.两相的平均晶 粒尺寸为30m.该种合金优异的磁性能起源于纳米晶硬磁相和软磁相之间的磁交换耦合作用. 关键词纳米复合永磁，交换耦合，剩磁增强 中图分类号TG132.2 纳米复合永磁材料是近几年发展起来的一类新型水磁材料).这类永磁材料的理论磁能 积高达105J/m3,可望发展成为新一代高性能永磁材料，已引起世界广泛关注2，.但是理论模 型表明)，硬磁相与软磁相之间的交换耦合作用，降低材料的各向异性场或反磁化畴的形核 场，因此将导致材料矫顽力的降低.目前，已制备出剩余磁化强度B高达0.75~0.80M,的纳 米复合永磁材料，但其矫顽力H。,仅能达到480kA/m,从而限制了其工程应用前景.为了提 高这类材料的矫顽力，本文研究了添加Dy和Nb元素的纳米复合(NdDy)2(FeNb)14B/a-Fe永 磁合金的结构和磁性能， 1实验方法 原材料组成（质量分数）：Nd,Dy纯度为99.9%，FeB98.5%,Nb99.0%.按照合金中 NdDy)2(FeNb),4B相和a-Fe相的质量分数，配制a-Fe相含量分别为0,10%，20%，30%的合 金.名义成分分别为Ndo6Dy,Feg136 Nb B Nd,Dy F34NbB2nNd,i6Dy,Fes26 Nb,B58' Nd6oDy,Fes7.sNb,B5·在真空度2.6×10-3Pa电弧炉内充氩反复熔炼3次，然后在氩气保护 下用单辊急冷法制备非晶薄带.辊面线速度为30~45m/s.将所得薄带在真空度2.6×10-3 P石英管中充氩进行退火，以获得理想的纳米晶组织，由X射线衍射分析样品的相组成；用 透射电子显微镜分析样品的组织结构，室温磁性能由振动样品磁强计测量，最大外加磁场为 1600kA/m. 2实验结果 X射线衍射分析表明，快淬带的组织结构由非晶相组成.经700℃，5~20mi退火处理 1996-09-19收稿 第一作者男30岁博士第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 一 。 纳米复合 ， 一 永磁合金 王佐诚 张茂才 ‘ 乔 柿 ‘ 李佛标 周 寿增 ’ 王 润 ‘ 北京科技 大学新金 属 材料 国 家重点 实验 室 ， 北 京 北京科技 大学材 料系 摘要 采用 单辊急冷法 并 晶化退 火制 备了 高剩磁 、 高矫顽 力和 高磁能 积的 州 一 纳米 复合永磁 合金 ， 其 最 佳磁性 能分别为 一 ， 从 一 幻叼 ， 刀闭 ， · 合金 的组织结构 由硬磁相 。 和软磁相 一 在纳米级范 围 内复合而 成 · 两相 的平均 晶 粒尺 寸为 该种合金优异 的磁性 能起 源 于 纳米 晶硬磁相 和 软磁相 之 间的磁交换藕合作用 关键词 纳米复合永磁 ， 交换藕合 ， 剩磁增 强 中图分类号 纳米 复合 永磁 材料 是 近 几年 发展起 来 的一类新 型 永磁 材料川 这类 永磁材料 的理论磁能 积高达 “ ，， 可 望 发展成 为新 一代 高性 能永 磁 材料 ， 已 引起 世界 广泛 关注，〕 但是 理 论模 型表 明 ， 硬磁相 与软磁相 之 间的交换藕 合作 用 ， 降低 材料 的各 向异性 场或反磁 化 畴的形 核 场 ， 因此将 导致材料 矫顽 力 的降低 目前 ， 已 制备 出剩余磁 化 强度 高达 一 的纳 米复合永磁材料 ， 但其矫顽 力 从 仅能达到 「， 从而 限制 了其工程 应用前景 · 为 了提 高这类材料 的矫顽 力 ， 本 文研究 了添加 和 元 素的纳 米复合 一 永 磁合金 的结构 和磁性 能 实验方法 原 材 料 组 成 质 量 分 数 ， 纯 度 为 ， ， 按 照 合 金 中 伽 相 和 一 相 的质 量 分 数 ， 配 制 一 相 含 量 分别 为 ， ， ， 的合 金 名 义 成分 分 别 为 ，。 ， ， ， ， ，， ，。 ， ， 。 · 在真 空 度 一 ’ 电弧 炉 内充 氢反 复熔炼 次 ， 然 后在 氨气保护 下 用单辊 急冷法 制备非晶薄带 辊 面线速 度 为 一 耐 将所得薄带在真空度 一 ’ 石 英管 中充 氢进 行 退 火 ， 以 获得 理 想 的纳 米 晶 组 织 由 射线衍 射 分 析样 品 的相 组 成 用 透射 电子 显微 镜分析样 品 的组 织 结 构 室 温 磁 性 能 由振 动样 品磁 强 计测量 ， 最 大外加 磁 场为 · 实验结果 射线衍 射分 析表 明 ， 快淬带 的组织 结 构 由非 晶相 组成 经 ℃ ， 一 退 火处理 一 一 收稿 第一 作者 男 岁 博士 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1997．01．015