D0I:10.13374/i.issnl00It03.2009.0L.009 第31卷第1期 北京科技大学学报 Vol.31 No.1 2009年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.2009 Dy对NdFeB永磁合金各向异性的影响 隋延力)陈治安) 包小倩)张茂才)周寿增 1)北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京1000832)北京科技大学粉末冶金研究所，北京100083 摘要对名义成分为Nd12.3-DyFe79.7Nbo.8Zro.8Cuo.4B6（x=0,0.5,1.5,2.5)的预合金进行长时间高温退火，将其破 碎，取向并粘结.分别沿取向方向和垂直于取向方向测量其磁化曲线。将两曲线延长至相交，交点对应的磁场视为材料的磁 晶各向异性场·结果表明：随着Dy含量的增加，合金各向异性场(H)呈线性增加，当Dy的原子分数为2.5%时，合金各向异 性场达到7536kAm-1:平均每增加1%Dy,各向异性场提高值为200~300kAm-1. 关键词NdFB合金；镝：各向异性场：矫顾力 分类号TG132.2 Effect of Dy addition on the magnetic anisotropy of NdFeB alloys SUI Yan-li),CHEN Zhi-an2).BAO Xiao-qian.ZHANG Mao-eai).ZHOU Shouzeng) 1)State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Institute of Powder Metallurgy.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT Nd12.3-Dy,Fe79.7Nbo.8Zro.8Cuo.B6(x=0,0.5,1.5.2.5)prealloys were annealed for about 10h at high tempera- ture (1050C).Then.the NdFeB single-phase alloys were smashed into fine grains and oriented in bonding materials to make them solidified.Magnetization curves in the direction of parallel(c)and perpendicular(Lc)to the magnetic field were measured,and the intersection point of the two curves was considered as magnetic anisotropy.With increasing Dy content,the magnetic anisotropy of the aligned alloys increased distinetly.The maximum magnetic anisotropy was about 7536kAmobtained at a Dy atomic fraction of 2.5%;with every 1%increase of Dy addition.the anisotropy was elevated about 200~300kAm. KEY WORDS NdFeB alloys:dysprosium:magnetic anisotropy:coercivity Dy是控制NFeB材料的晶粒尺寸山，提高材 和HA都提高，但H。的提高速度比HA提高的速度 料矫顽力的有效元素之一2)，据报道， 要快得多，当Dy原子分数为3%时，HA仅提高 (Ndo.5Dyo.5)1sFe77B8烧结永磁材料的内禀矫顾力 18%左右，而H。却提高了2.4倍.他们认为随着 H。高达3980kAm-1阿，其提高材料各向异性场 Dy的添加，H。比HA提高得更快的原因是：一方面 H的作用也得到了业内人士的普遍认可].但 Dy提高了Nd2Fe14B化合物的各向异性场，另一方 事实证明91o,Dy对于NdFeB材料的各向异性场 面Dy改善了合金的显微结构而有效地提高了矫顽 和矫顽力的影响并不同步，之间存在一定的差距，如 力：此后很多人都在烧结Nd-Fe-B系合金中通过 果能够找到它们之间的关系，则能够更加有效地设 添加少量Dy来提高磁体的矫顽力，Ma等研究的烧 计合金成分，更充分地发挥Dy在提高材料性能方 结Nd Fe B系永磁体的稀土原子分数高达15%， 面的作用 此烧结NdFeB合金，除含2：14：1相以外还含有相 Ma等山研究了Dy部分取代Nd对烧结 当量的富稀土相；究竟添加的Dy在2：14：1和富稀 Nd5.5-Dy:Fe79B6的各向异性场(HA)和矫顽力 土相中是如何分布的尚不清楚.用于制造粘结Nd一 (H。)的影响，观察到随Dy含量的增加，合金的H。 FeB系永磁合金中稀土原子分数一般约12%~ 收稿日期：2008-02-28 作者简介：隋延力(I961一)，女，研究员，E mail:yls@admin-ustb.edu,cmDy 对 NdFeB 永磁合金各向异性的影响 隋延力1） 陈治安2） 包小倩1） 张茂才1） 周寿增1） 1） 北京科技大学新金属材料国家重点实验室‚北京100083 2） 北京科技大学粉末冶金研究所‚北京100083 摘 要 对名义成分为 Nd12∙3－ xDy xFe79∙7Nb0∙8Zr0∙8Cu0∙4B6 （ x ＝0‚0∙5‚1∙5‚2∙5）的预合金进行长时间高温退火‚将其破 碎‚取向并粘结．分别沿取向方向和垂直于取向方向测量其磁化曲线．将两曲线延长至相交‚交点对应的磁场视为材料的磁 晶各向异性场．结果表明：随着 Dy 含量的增加‚合金各向异性场（ HA）呈线性增加．当 Dy 的原子分数为2∙5％时‚合金各向异 性场达到7536kA·m －1；平均每增加1％ Dy‚各向异性场提高值为200～300kA·m －1． 关键词 NdFeB 合金；镝；各向异性场；矫顽力 分类号 TG132∙2 Effect of Dy addition on the magnetic anisotropy of NdFeB alloys SUI Y an-li 1）‚CHEN Zh-i an 2）‚BA O Xiao-qian 1）‚ZHA NG Mao-cai 1）‚ZHOU Shou-zeng 1） 1） State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China 2） Institute of Powder Metallurgy‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT Nd12∙3－ xDy xFe79∙7Nb0∙8Zr0∙8Cu0∙4B6（ x＝0‚0∙5‚1∙5‚2∙5） prealloys were annealed for about10h at high tempera￾ture （1050℃）．T hen‚the NdFeB single-phase alloys were smashed into fine grains and oriented in bonding materials to make them solidified．Magnetization curves in the direction of parallel（∥c） and perpendicular（⊥c）to the magnetic field were measured‚and the intersection point of the two curves was considered as magnetic anisotropy．With increasing Dy content‚the magnetic anisotropy of the aligned alloys increased distinctly．T he maximum magnetic anisotropy was about7536kA·m －1obtained at a Dy atomic fraction of 2∙5％；with every 1％ increase of Dy addition‚the anisotropy was elevated about 200～300kA·m －1． KEY WORDS NdFeB alloys；dysprosium；magnetic anisotropy；coercivity 收稿日期：2008-02-28 作者简介：隋延力（1961－）‚女‚研究员‚E-mail：yls＠admin．ustb．edu．cn Dy 是控制 NdFeB 材料的晶粒尺寸［1］‚提高材 料 矫 顽 力 的 有 效 元 素 之 一［2－4］． 据 报 道‚ （Nd0∙5Dy0∙5）15Fe77B8烧结永磁材料的内禀矫顽力 Hci高达3980kA·m －1［5］‚其提高材料各向异性场 HA 的作用也得到了业内人士的普遍认可［6－8］．但 事实证明［9－10］‚Dy 对于 NdFeB 材料的各向异性场 和矫顽力的影响并不同步‚之间存在一定的差距‚如 果能够找到它们之间的关系‚则能够更加有效地设 计合金成分‚更充分地发挥 Dy 在提高材料性能方 面的作用． Ma 等［11］ 研 究 了 Dy 部 分 取 代 Nd 对 烧 结 Nd15∙5－ xDy xFe79B6 的各向异性场（ HA）和矫顽力 （ Hci）的影响‚观察到随 Dy 含量的增加‚合金的 Hci 和 HA 都提高‚但 Hci的提高速度比 HA 提高的速度 要快得多‚当 Dy 原子分数为3％时‚HA 仅提高 18％左右‚而 Hci却提高了2∙4倍．他们认为随着 Dy 的添加‚Hci比 HA 提高得更快的原因是：一方面 Dy 提高了 Nd2Fe14B 化合物的各向异性场‚另一方 面 Dy 改善了合金的显微结构而有效地提高了矫顽 力．此后很多人都在烧结 Nd－Fe－B 系合金中通过 添加少量 Dy 来提高磁体的矫顽力．Ma 等研究的烧 结 Nd－Fe－B 系永磁体的稀土原子分数高达15％‚ 此烧结 NdFeB 合金‚除含2∶14∶1相以外还含有相 当量的富稀土相；究竟添加的 Dy 在2∶14∶1和富稀 土相中是如何分布的尚不清楚．用于制造粘结Nd－ Fe－B 系永磁合金中稀土原子分数一般约12％～ 第31卷 第1期 2009年 1月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．1 Jan．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．01．009