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稀土2025年第03期:快速凝固RE-Fe-B(RE=Er,Tm)合金的相析出行为与磁性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周帮;夏敬贤;余红雅;刘仲武;

单位:华南理工大学材料科学与工程学院;

摘要:基于RE_2Fe_(14)B化合物开发的永磁材料主要集中于少数几种元素,进一步拓展稀土永磁合金成分对于开发新的永磁材料具有重要意义。采用熔体快淬技术制备了三元Er-Fe-B和Tm-Fe-B合金,系统研究了不同成分Er-Fe-B和Tm-Fe-B合金在直接快淬和非晶晶化过程中的相析出行为和磁性能演变。结果表明,Er_(10+x)Fe_(84-x)B_6和Tm_(10+x)Fe_(84-x)B_6(x=0,2,4)合金具有相似的相析出行为和磁性能变化规律。直接快淬Er_(10)Fe_(84)B_6和Tm_(10)Fe_(84)B_6纳米晶合金,均由RE_2Fe_(14)B(RE=Er、Tm)和RE_2Fe_(17)相组成。Er_(12)Fe_(82)B_6和Tm_(12)Fe_(82)B_6纳米晶合金仅含RE_2Fe_(14)B相,而Er_(14)Fe_(80)B_6和Tm_(14)Fe_(80)B_6合金由RE_2Fe_(14)B相和REFe_2相构成。非晶合金在热处理过程中,Er_(10)Fe_(84)B_6和Tm_(10)Fe_(84)B_6合金中首先析出RE_2Fe_(17)相,随后同时析出RE_2Fe_(14)B和α-Fe相;Er_(14)Fe_(80)B_6和Tm_(14)Fe_(80)B_6合金的析出相均为RE_2Fe_(14)B和REFe_2相;Er_(12)Fe_(82)B_6合金的析出相为Er_2Fe_(14)B相,而Tm_(12)Fe_(82)B_6合金的析出相为Tm_2Fe_(14)B相和Fe_(x )B相。与Nd-Fe-B等其他RE-Fe-B体系相比,三元Er_(10+x)Fe_(84-x)B_6和Tm_(10+x)Fe_(84-x)B_6(x=0,2,4)合金硬磁性能相对较低。直接快淬Er_(10)Fe_(84)B_6和Tm_(10)Fe_(84)B_6纳米晶合金的矫顽力分别为62k A/m和54k A/m,剩磁分别为0.48T和0.55T,而直接快淬Er_(10+x)Fe_(84-x)B_6和Tm_(10+x)Fe_(84-x)B_6(x=2,4)合金表现为软磁特性。Er_(10)Fe_(84)B_6和Tm_(10)Fe_(84)B_6非晶合金在700℃热处理后均具有最佳硬磁性能,其矫顽力分别为48k A/m和66k A/m,剩磁分别为0.57T和0.53T。Er_(12)Fe_(82)B_6和Er_(14)Fe_(80)B_6非晶合金经700℃热处理后,其饱和磁极化强度分别为1.10T和0.88T;Tm_(12)Fe_(82)B_6和Tm_(14)Fe_(80)B_6非晶合金经650℃热处理后的饱和磁极化强度分别为1.10T和1.03T。

关键词:稀土永磁;;纳米晶合金;;快速凝固;;相析出行为;;磁性能

基金资助:国家自然科学基金面上项目(52071143)