Nd-Fe-B-a-Fe双相纳米复合永磁材料的发展及研究进展

丙 屠 Ａ ｔ ｛ Ｆｏ ｈ 》 ｖ ｕ
低重 稀 ±耐高 温烧 结Ｎｄ— — Ｆ Ｂ ｅ 永磁 材料 的国 内外 研 究进展
岳 明 ，刘 卫 强 ，张 东涛 ，张 久兴 （ 北京 工业 大学 材料科学与工程学院 ，北京 １０ ２ ） ０ １４ 摘 要 ：近年来 ，风能发 电、电动汽车等绿 色产业的迅猛发展 对耐 高温烧结Ｎ ．ｅ 磁 体形成 了巨大 ｄＦ — Ｂ
粒 掺 杂 制 备 烧 结ＮｄＦ — 体 。 图６ 出 了Ｄ 纳 —ｅＢ磁 示 ｙ
米 颗粒 添 加量对 磁体 各项 磁性 能参 量 的影响 。 研 究 发现 ， 随添加 量 的增 加 ，磁体 矫顽 力快速 增 加 ，剩 磁和磁 能积 有所 下 降 。当纳米颗 粒添 加 量为 １ ． ５％ （ 质量分 数 ）时磁体 具有最佳 的综
一
物颗粒 后扩散退火法 和稀土单质／ 化合物颗粒 掺 杂烧结法 。 ２１ ． 表面离子溅射／ 蒸镀法 Ｆ ｋ ｇｗ 等人将烧 结Ｎ — ｅＢ 体切成外形 ｕａａａ ｄＦ — 磁 尺寸 为 ６ｍ ｍ ×０ ３ｍ 的薄 片 ，利用 离 子溅 ｍ ×４ ｍ ． ５ｍ 射 的方法 在其 表面 涂敷 一层金 属Ｎ ，随后 进行 ｄ 热 处 理 。其 过 程 示 意如 图 １ 示 。 所
合 磁
样 品
Ｂｒ Ｈ ｃｉ （ Ｈ … Ｂ ） Ｄ ０ Ｃ （ Ｔ） ｆＭ ／ ／ ／Ａｌ ｎ） （ Ｊｍ３ （／ ｍ３ ／ ． ） ／ ／ ） ｇ ｃ ） ｗｔ％ Ｋ （
１３ ．９ １３ ．６ ０ ９ ． ６ １５ ． ６ ３０ ７ ３６ ５ ７５ ．２ ７５ ．５ ０ ３ ．４ ０３ ．５
研 究发现 ，经过 涂敷 和热 处理 的磁体 ，其 退 磁 曲线 的方形度 显著 改善 ，磁 体 的矫 顽力 也 有所 提 升 ，而剩磁 则没 有 明显变 化 。磁 体处 理 前后 的退磁 曲线如 图２ 所示 。

文献综述应用化学Nd-Fe-B纳米双相组织的XRD表征Nd-Fe-B系永磁材料具有较高的磁性能，且价格较低，受到了广泛的关注。

纳米晶双相复合稀土永磁体是国际上八十年代末才开始竞相研究的一种新型稀土永磁材料，是由硬磁性相和软磁性相在纳米范围内复合组成的永磁材料，其特征为：基体相可以是硬磁性相，也可以是软磁性相，两相的数量可以连续的过渡。

从相组成来划分，纳米复相Nd—Fe—B永磁材料大致可分为三类： Nd2Fe14B／α-Fe型纳米相复合磁体，这种磁体是以硬磁相Nd2Fe14B为基体，均匀细小的α-Fe晶粒弥散分布于其中； (Fe3B+α-Fe)／Nd2Fe14B型复合磁体，这种复合磁体是以软磁相Fe3B为基体，α-Fe和Nd2Fe14B晶粒分布其间；α-Fe／Nd2Fe14B型复合磁体，以α-Fe为基体，Nd2Fe14B相为第二相的微观组织．在α-Fe和Nd2Fe14B晶粒之间有一层非晶相存在。

1988年荷兰Philips公司的Coehoorn等制备出了相组成为Nd2Fe14B/Fe3B的纳米复合永磁材料, 因其具有高剩磁, 高矫顽力, 高磁能积, 低稀土含量，制备原材料十分丰富，工艺简单易行以及强耐蚀性等优，纳米复合永磁材料的研究而备受重视。

1993年, Skomski和Coey等人从理论上指出,材料中晶粒完全取向排列的纳米晶永磁材料的磁能积可达1MJ·/m3，约为传统烧结Nd-Fe-B磁体理论磁能积(509kJ/m3)的2倍。

因此，人们投入了大量的精力，从不同方面对纳米复合磁体进行了研究。

人们研究了添加元素、不同工艺和改善工艺参数(如快淬工艺中的辊速、晶化温度及时间等)，对纳米复合磁体的微结构及磁性能影响。

但所有的研究都发现很难得到各向异性的纳米复合磁体。

直到2003年，Lee等利用熔体快淬法制备了(Nd,Pr,Dy) Nd2Fe14B/α-Fe快淬薄带，然后在873K-1073K、100MPa-00MPa的条件下热压，接着在973K-1273K、20MPa-70MPa的条件下热变形，得到了各向异性的纳米复合磁体。

NdFeB永磁体力学性能研究进展1.引言 烧结钕铁硼（Nd-Fe-B）是第三代稀土永磁材料[1]，由元素Nd、Fe、B组成，化学分子式为Nd2Fe14B，1984年Sagawa[2]等人通过粉末冶金技术，首次制备出了烧结钕铁硼永磁合金[3]。

与其他磁性材料相比，烧结钕铁硼永磁合金具有高内禀矫顽力、高剩磁和高磁能积等特点，其最大磁能积的理论值高达518 kJ/m3 （64MGoe）[4]。

自钕铁硼发现以来，因其具有优异的磁性能而被广泛应用于计算机、通讯、医疗、机械、航空航天以及国防军工等多个行业领域[5]。

在传统的计算机及电子技术领域，烧结钕铁硼稀土永磁材料制作的器件基本上不承受冲击力作用[6]，人们关注的重点主要集中在其较好的电磁学性能以及为改变磁性能而进行的微结构分析等[7-10]，对它的力学性能关注较少，特别是动态力学特性。

然而，随着磁悬浮列车、电动汽车、风力发电等行业的发展，烧结NdFeB磁体在电机、汽车零部件等各领域内应用逐年增加，同时对NdFeB的产量需求也逐年增加。

但由于汽车、飞机等的工作环境（高速、高压、高温）的特殊，其各个零部件都要承受较强的冲击力，所以对NdFeB的抗震抗冲击性有较高的要求。

同时烧结钕铁硼也应用于军事通讯、雷达、卫星、导弹制导等国防事业领域中，因此也会受到较大的冲击载荷作用。

作为一种典型的脆性材料，烧结钕铁硼的机械加工与抗震、抗冲击性非常差，这将大大制约其在高精度仪器仪表、高速电机、尖端国防技术装备等行业中的应用。

由此可见，开展NdFeB力学性能以及在载荷作用下破坏响应机制的研究具有重要的意义和价值。

张书凯、梁浩、房成、张洋、张薇、马晓辉、李军/文 中稀（微山）稀土新材料有限公司【摘要】：全面综述了NdFeB永磁体的制作工艺、力学性能以及发展历程，介绍了近些年来增强NdFeB磁体力 学性能的研究动态与进展，并分析了提升其力学性能的原理以及研究意义，总结了增强NdFeB磁体力 学性能的多种途径以及各自优势和不足，最后进一步展望了提升磁体力学性能的研究方向。

《块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究》篇一块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究一、引言随着现代科技的发展，永磁材料在各个领域的应用越来越广泛。

块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体作为一种新型的永磁材料，因其高磁性能、高稳定性以及良好的机械性能，受到了广泛的关注。

本文旨在探讨块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的制备方法及其性能研究。

二、制备方法块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的制备主要包括原料准备、熔炼、淬火、回火以及机械加工等步骤。

1. 原料准备：选用高纯度的Nd、Fe等元素作为原料，通过混合、球磨等工艺，制备出均匀的合金粉末。

2. 熔炼：将合金粉末放入真空熔炼炉中，进行高温熔炼，以获得均匀的合金铸锭。

3. 淬火：将熔炼后的合金铸锭进行快速冷却，使其形成过饱和固溶体。

4. 回火：将淬火后的样品进行回火处理，使Nd2Fe14B相和α-Fe相得以析出，形成纳米复合结构。

5. 机械加工：将回火后的样品进行机械加工，得到所需尺寸和形状的块体永磁体。

三、性能研究块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的性能主要包括磁性能、力学性能以及耐腐蚀性能等。

1. 磁性能：该永磁体具有较高的矫顽力、较高的饱和磁化强度以及良好的温度稳定性。

其中，各向异性的特点使得其在特定方向上具有更高的磁能积。

2. 力学性能：该永磁体具有良好的机械强度和韧性，可满足实际应用的需求。

3. 耐腐蚀性能：该永磁体具有良好的耐腐蚀性能，可在恶劣环境下长期稳定工作。

四、实验结果与分析通过实验，我们得到了不同工艺参数下制备的块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的性能数据。

实验结果表明：1. 回火温度对永磁体的性能有显著影响。

在适当的回火温度下，可得到较高的矫顽力和饱和磁化强度。

2. 机械加工过程中，合理的加工工艺参数可保证永磁体的尺寸精度和表面质量。

纳米双相复合钕铁硼永磁材料磁性能的分析技术摘要:可以通过采用熔体快淬和晶化热处理方法制备纳米晶双相复合钕铁硼永磁材料。

然后利用XRD、TEM、VSM以及多功能磁测量仪等手段研究制备工艺参数、成分变化对其微观结构和磁性能的影响规律。

本文主要讲述的是如何利用这些测试方法研究材料的磁性能。

关键词：钕铁硼永磁材料、XRD、TEM、VSMThe testing methods of two-phase nanocrystalline Nd-Fe-Bpermanent magnetsHuang xiaoqian(School of Material Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China)Abstract：Two-phase nanocrystalline Nd-Fe-B permanent magnets can be prepared by melt-spun and subsequent heat-treatment. We can get the optimum process parameters and composition of the Nd-Fe-B type alloys by studying their microstructure and magnetic properties via the methods of XRD, TEM, VSM and magnetic properties analysis. This paper is mainly about how to use these testing methods to study the magnetic properties of materials.Key words: Nd-Fe-B permanent magnets, XRD, TEM, VSM1.前言：1.1 简介：磁性材料包括硬磁材料、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁性薄膜、磁性微粉等。

Nd2Fe14Bα-Fe型纳米晶双相复合磁体研究的开题
报告
引言：
Nd2Fe14B磁体由于高能密度、高磁性能、优异的耐腐蚀性以及充足的稀土资源而成为当今最具潜力的永磁材料之一。

而纳米晶材料由于具
有大的比表面积、短的扩散距离以及磁畴尺寸小等特点，具有优异的力
学性能和磁性能。

Nd2Fe14B和纳米晶材料的结合可以克服各自的缺点，发挥出较为突出的性能。

本文主要研究Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶磁体的制备、性能及其在电机领域的应用。

研究内容：
1. Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶磁体的制备：采用磁控溅射法在氩气氛围下制备Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶双相复合磁体。

通过调节工艺参数，
如溅射功率、反应气氛等，优化制备参数，得到高性能磁体。

2. Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶磁体的性能研究：采用XRD、SEM、TEM等手段对制备的磁体进行表征，分析其晶体结构、形貌以及粒径大
小等性能。

同时通过磁化曲线、磁滞回线、矫顽力等手段对磁体的磁学
性能进行测试和分析，并与商用的Nd2Fe14B磁体进行比较。

3. Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶磁体在电机领域的应用：通过磁体的旋转磁场试验、温度稳定性测试等手段对磁体的性能进行测试和分析，探
讨其在电机领域中的应用前景。

预期结果：
通过改变制备工艺参数，得到具有高能密度、高磁性能的
Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶双相复合磁体，实现对商用Nd2Fe14B磁体的
性能的有效提升。

通过在电机领域的应用，将该磁体应用于电机领域，提高电机的性能和效率，具有广阔的市场前景。

钕铁硼永磁材料的性能及研究进展胡文艳【摘要】钕铁硼磁体被称为第3代稀土永磁材料,烧结钕铁硼磁体是目前综合磁性能最高的永磁材料.概述了钕铁硼永磁材料的研究进展和应用领域,介绍了钕铁硼磁体的性能及先进制备工艺,指出了目前国内钕铁硼磁体存在的主要问题及今后的研究方向.%As the third generation of rare earth permanent magnet material, the sintered NdFeB magnets possess the best integrated magnetic properties by now. The research progress and application fields of the NdFeB magnets are reviewed. The property and advanced production technologies of NdFeB magnets are introduced. The present problems existing in NdFeB magnet research in China and its research direction are pointed out.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】3页(P151-152,155)【关键词】稀土永磁材料;钕铁硼;磁性能;制备工艺【作者】胡文艳【作者单位】电子科技大学物理电子学院国家863计划强辐射实验室,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN919-340 引言永磁材料是一种重要的基础功能材料，它的基本功能是提供稳定持久的磁通量，不需要消耗电能，是节约能源的重要手段之一。

同时永磁材料使器械和设备结构简单，制造成本和维修保养成本降低［1］。

因此，永磁材料的应用面越来越广，应用量越来越大。

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四、 结论
图 ２ ８ ０ｉ 同变 形量 热 变形 Ｎｄ １ ｅ ３ ５ｃ Ｃ不 ｌ Ｆ ８ Ｂ６
采用放电等离子快速热压、热变形的方法制备了名义成分
为 Ｎ ｌＦ８Ｂ ｄ ｅ３６的各向异性 Ｎ ２ｅ４ ＆一 ｅ １ ｄＦ ｌＢ Ｆ 双相复合纳米晶永
Ｎ ２ｅ４ ／— ｅ ｄ ＦｌＢｅ Ｆ 双相复合纳米晶永磁材料不仅具有潜在 ｔ
的超高磁能积 ，而且具有良好的耐腐蚀性和力学性能．应用 的升高， 异性峰（ １ ｏ） ｏ 逐渐增强。 前景广阔。目 ，关于这类磁体的研究焦点在于磁体的致密 前
化和磁各向异性化。这两个问题的突破对于材料的实用化具
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一．
通过对 Ｎ ｌＦ８Ｂ 磁体热变形工艺的研究。获得的最佳 ｄ ｅ３６ １
变形工艺为： 变形温度为 ８０ ５￣ 变形量为 ９％。 Ｃ ０
温度 ８０ ， ５＂ 变形量 ９％。 Ｃ ０ 责任编辑： 潘勇
…
值随变形量的变化。结果如表 ２ 所示 ，从表中看出热变形后
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各向异性双相 复合纳米晶磁体织构 的影响

块体Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合纳米晶磁体的织构生长与磁性研究Nd₂Fe₁₄B基纳米晶复合永磁材料是一种由硬磁相Nd₂Fe₁₄B和软磁相（如α-Fe、Fe₃B等）组成的永磁材料,其中高饱和磁化强度软磁相的添加和交换耦合作用使得该类磁体具有超高的理论磁能积,同时能够节约稀土资源。

但到目前为止,实际制备出的块体Nd₂Fe₁₄B/α-Fe复合永磁材料,当软磁相含量超过20%时,磁能积都要远远低于其理论预测值（¹00 MGOe）。

其主要原因是实际制备磁体中的纳米结构与理论计算结构偏差较大,这是由于在硬磁相Nd₂Fe₁₄B的晶体学织构形成和软磁相结构控制（含量、晶粒尺寸和分布）之间存在着矛盾。

基于这一科学问题,本论文分别从制备工艺和合金元素等方面进行设计,结合熔体快淬,成功的制备出了具有Nd₂Fe₁₄B相强（00l）织构的各向异性块体Nd₂Fe₁₄B/α-Fe纳米晶复合永磁材料,并对制备出的磁体的微观结构和磁性能进行了如下的分析研究。

利用同步高压热压缩变形成功的从贫Nd非晶合金Nd₁₀Fe₈₄B₆中制备出了各向异性块体Nd₂Fe₁₄B/α-Fe纳米晶复合永磁体。

纳米复合磁体的界面结构、交换耦合和反磁化的研究进展李柱柏;张雪峰;李永峰;刘艳丽;赵倩【摘要】纳米复合磁体的磁能积能得到大幅度提高,前提是晶粒之间存在良好的交换耦合作用,而交换耦合作用与软、硬磁相之间的界面密切相关.对Nd2Fe14B、Sm-Co、FePt基纳米复合磁体界面交换耦合和反磁化的研究展开论述.在不同的条件下,界面结构的匹配性、界面原子扩散、晶间的非晶相、界面非磁性层、界面晶格弛豫等可能有利于改善界面的结构、增强交换耦合作用,进而对反磁化过程产生影响.反磁化的不可逆过程主要发生在硬磁相内,但与软、硬磁相界面特性密切相关.不可逆反磁化在一定程度上决定了磁体的矫顽力,它可通过改善界面结构进行调控.本文旨在对纳米复合磁体界面的作用深入理解并期望能对磁体磁性能的优化提供参考.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2016(047)002【总页数】8页(P2024-2030,2035)【关键词】纳米复合磁体;界面结构;交换耦合;原子扩散;反磁化【作者】李柱柏;张雪峰;李永峰;刘艳丽;赵倩【作者单位】内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学数理与生物工程学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学数理与生物工程学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学数理与生物工程学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学数理与生物工程学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TM273;O763纳米复合磁体可将软、硬磁相的磁性通过晶间交换耦合作用结合在一起[1-6]，其中硬磁相具有高磁晶各向异性，软磁相提供高饱和磁化强度。

永磁材料的发展历史和前景贾丽沙2013050203030引言永磁材料，就是产生磁场的功能材料。

在场中自由运动电荷、导体与半导体内电荷会受到洛仑兹力作用，使电子束聚焦，实现能量转换；导体在磁场中运动时，由于法拉第效应，会使导体感生电压；两个磁荷之间相互作用，便产生库仑力，引起磁耦合、磁分离、磁悬浮等现象。

根据磁力的不同对象和作用原理，可将永磁材料用于不同的领域。

永磁材料在20世纪获得了巨大的发展,在现代高技术和人们日常生活中发挥着重大的作用。

永磁材料的应用十分普遍，小到儿童玩具、文件夹，大到人造卫星、宇宙飞船、磁悬浮列车；从每个家庭、办公室，到工农医等各个产业部门，随处都可以见到永磁材料的应用。

本文就永磁材料的发展过程、性能特点以及永磁的发展前景进行综合介绍,以期对永磁材料的发展和研究状况有一个较完整的了解。

一、永磁材料的发展历史1、Alnico系永磁材料1917年人们就发现钴钢具有永磁性能,在1937年用“Alnico”永磁材料制备了永磁体。

典型合金为Alnico8。

其最大磁能积为64.0kJ/m3,综合磁性能较好。

由于其磁稳定性在所有永磁材料中最优,主要用于高精密仪器上。

2、第一代永磁材料——铁氧体系随着科学发展，人们在1938年确定了相关成分和晶体结构,于1947年开发成永磁体。

典型合金为Ba1-xSrxFe12O9。

铁氧体系永磁材料具有较高的矫顽力和较大的磁晶各向异性,但温度系数大。

由于价格低廉,应用相当广泛,例如中、大功率电动机,涡流器件,耦合结构,吸引磁体,校正磁体,磁性分离器等。

3、第二代永磁材料——稀土-钴系六、七十年代相继开发出SmCo5和Sm2Co17永磁材料,将稀土元素和3d过渡族元素结合起来,提高了永磁体的磁特性,被称为第二代永磁材料。

典型合金为Sm2Co17。

稀土-钴系永磁体在70年代和80年代初获得了很大的发展,随着NdFeB永磁体的出现,其应用基本上已为NdFeB永磁体所取代,主要生产国是日本和美国。

《块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究》篇一块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究一、引言随着科技的发展，永磁材料在众多领域中发挥着重要作用。

其中，Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体因其高磁能积、良好的温度稳定性以及优异的力学性能，已成为当前研究的热点。

本文将详细介绍块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的制备方法、性能研究及其应用前景。

二、制备方法1. 材料选择制备块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体，主要材料为Nd、Fe等元素。

选用高纯度的金属Nd和Fe粉作为原料，确保材料纯净度，从而提高永磁体的性能。

2. 制备工艺制备过程主要包括混合、压制、烧结及后续处理等步骤。

首先，将选定的原料按照一定比例混合均匀，然后进行压制成型。

接着，在高温下进行烧结处理，使材料发生相变，形成Nd2Fe14B和α-Fe的复合结构。

最后，进行淬火和回火处理，以提高材料的磁性能。

三、性能研究1. 磁性能分析通过振动样品磁强计（VSM）等设备对制备的块体永磁体进行磁性能测试。

结果表明，该永磁体具有较高的剩余磁化强度、矫顽力和磁能积。

此外，其温度稳定性良好，在高温环境下仍能保持较好的磁性能。

2. 微观结构分析利用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）等手段对永磁体的微观结构进行分析。

结果表明，Nd2Fe14B和α-Fe形成了纳米级的复合结构，这种结构有利于提高永磁体的磁性能。

此外，永磁体中还存在着一定的晶粒取向性，有利于提高其各向异性磁场。

四、应用前景块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体具有优异的磁性能和良好的温度稳定性，使其在众多领域具有广泛的应用前景。

例如，可用于制造电机、发电机、传感器、磁共振成像设备等。

此外，其优异的力学性能也使其在航空航天、汽车等领域具有潜在的应用价值。

五、结论本文详细介绍了块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的制备方法、性能研究及其应用前景。

《块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究》篇一块体各向异性Nd2Fe14B-α-Fe纳米复合永磁体的制备和研究一、引言随着现代科技的快速发展，永磁材料在各个领域的应用越来越广泛。

块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体作为一种新型的永磁材料，因其高磁性能、良好的机械性能和化学稳定性而备受关注。

本文旨在介绍块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的制备方法、性能特点以及其应用前景，为相关研究和应用提供参考。

二、制备方法块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的制备过程主要包括原材料准备、混合、成型、烧结和后续处理等步骤。

1. 原材料准备：选用高纯度的Nd、Fe等元素作为原材料，经过精炼、破碎、筛分等工艺，得到符合要求的原料粉末。

2. 混合：将原料粉末按照一定比例混合均匀，以提高材料的磁性能。

3. 成型：将混合均匀的粉末进行压制成型，形成具有一定形状和尺寸的永磁体。

4. 烧结：将成型的永磁体进行高温烧结，使材料中的晶粒长大并形成纳米级的复合结构。

5. 后续处理：对烧结后的永磁体进行回火处理、表面处理等工艺，以提高材料的综合性能。

三、性能特点块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体具有以下性能特点：1. 高磁性能：由于材料中的Nd2Fe14B相和α-Fe相的协同作用，使得永磁体具有较高的矫顽力和磁能积。

2. 良好的机械性能：纳米复合结构使得永磁体具有较高的硬度、抗拉强度和韧性。

3. 优异的化学稳定性：材料中的Nd2Fe14B相具有较好的耐腐蚀性能，使得永磁体在恶劣环境下仍能保持良好的性能。

四、研究现状及展望目前，关于块体各向异性Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的研究已取得一定进展。

通过改变制备过程中的原料配比、烧结温度、回火处理等工艺参数，可以有效地调控材料的微观结构和性能。

同时，该材料在电机、传感器、磁共振成像等领域的应用也得到了广泛研究。

总第149期2005年第5期河北冶金H EB EI M ETALLU R G YTo tal 1492005,N um ber 5收稿日期:2005-05-06磁性材料的研究进展及其发展方向丁占来1,岑　玮2,于旭光1(11石家庄铁道学院　材料科学与工程系,河北　石家庄　050043;21河北省冶金研究院,河北　石家庄　050031)摘要:介绍了软磁材料、硬磁材料、磁力学材料、磁电子材料四种磁性材料的近期研究进展、每种材料的主要性能以及调控这些性能的主要方法,分析了纳米永磁材料、非晶体磁纤维、铁磁形状记忆合金、巨磁阻材料等的现状及其发展方向。

关键词:磁性材料;硬磁;软磁;纳米磁体中图分类号:T M271 文献标识码:A文章编号:1006-5008(2005)05-0015-04RESEARCH PROGRESS AND DEVELOP I N G TREND OF MAG NETI C MATER I A LD I N G Zhan -lai 1,CE N W ei 2,Y U Xu -guang1(1.Material Science and Engineering Depart m ent,Shijiazhuang Rail w ay I nstitute,Shijiazhuang,Hebei,050043;2.Metallurgy Research I nstitute of Hebei,Shijiazhuang,Hebei,050031)Abstract:The latest research p r ogress on f our kinds of magnetic material:s oft,hard,magnetics and magnetic electr onic is intr oduced as well as their main p r operties and main methods t o adjust and contr ol the p r operties,it is analyzed the p resent situati on and devel op ing trend of NM per manent magnetic material,non -crystal mag 2netic fiber,ferr omagnetic mar men,giant magnetic resistance material .KeyWords:magnetic material;hard magnet;s oft magnet;NM magnetic base1　前言磁性材料广义上分为两大类:软磁材料和硬磁材料。

高性能烧结钕铁硼磁体的研究与开发（一）摘要：介绍了烧结钕铁硼磁体的研究与生产现状、钕铁硼永磁合金的有关理论、烧结钕铁硼磁体的先进生产工艺，重点分析了片铸（SC）、气流磨、橡皮模等静压等工艺的参数对烧结钕铁硼磁体微结构和磁性能的影响。

采用合理成分和先进生产工艺，工业化批量生产的高磁能积磁体的磁性能达到：H cj=1148kA/m (14.43kOe)，(BH)max=408kJ/m3(51.3MGOe)，高矫顽力磁体的室温磁性能达到：H cj=2035 kA/m（25.57kOe）, (BH)max=320kJ/m3（39.9MGOe）。

关键词：高性能烧结钕铁硼磁体；磁能积；矫顽力；片铸（SC）工艺；气流磨；橡皮模等静压1 烧结钕铁硼磁体的研究与生产现状钕铁硼磁体的理论磁能积达到512kJ/m3 (64MGOe)[1]，自1983年问世以来成为综合硬磁性能最高、发展最快的一类稀土永磁材料，称为第三代稀土永磁材料。

据报道纳米复合永磁材料的理论磁能积可以达到800 kJ/m3(100MGOe)[2]，有人称其为第四代稀土永磁材料。

但是近几年的实验研究表明，虽然纳米复合永磁材料的剩磁增强效应很明显，但由于矫顽力太低，致使其磁能积远低于理论预期值，尚不到烧结磁体磁能积的1/2。

可以预料，目前及今后若干年内，钕铁硼磁体的硬磁性能仍居于永磁材料之首。

据报道，2000年日本Kaneko等人实验室制备出的烧结钕铁硼磁体的磁能积达到444kJ/m3(55.8MGOe)[3]，2002年Roderwald等人实验室制备出的烧结钕铁硼磁体的磁能积达到451kJ/m3(56.7MGOe)。

国际钕铁硼先进生产企业工业化批量生产烧结钕铁硼磁体的磁能积达到398~414kJ/m3（50~52MGOe），即达到了N50~N52的水平。

我国20世纪80~90年代烧结钕铁硼磁体的实验研究水平曾达到398~414 kJ/m3（50~52 MGOe）（钢铁研究总院稀土永磁材料研究室，李卫等人），与世界先进水平同步。

高性能稀土永磁材料介绍稀土永磁材料的高磁性能使其成为应用广泛的基础性功能材料。

概述了高性能烧结Nd-Fe-B和纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料的制备与性能研究的几点进展。

在采用速凝铸带加氢爆工艺制备高性能烧结Nd-Fe-B磁体方面，概述了材料中添加元素对磁体显微组织和磁性能的影响，以及制备工艺对高能积磁体的力学性能和耐腐蚀性能的影响。

在采用非晶晶化工艺制备纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe型永磁材料方面，概述了添加元素在非晶晶化过程所起的作用，及其对材料相组成和微结构及磁性能的影响；同时概述了快淬速度、压力和晶化处理等制备工艺对材料微结构和磁性能的影响。

以Nd-Fe-B为代表的稀土永磁材料自20世纪80年代发现以来，人们对其基础研究、产品开发都取得很大进展，在高新技术、国房军工、家用电器等领域获得广泛应用。

其中，烧结Nd-Fe-B磁体是当代磁性最强的永磁体，它不仅具有高磁能积、高性能价格比等优异特性，而且容易加工成各种尺寸。

高磁能积是永磁材料的一个重要特征。

材料磁能积越高，在单位气隙内产生的磁场就越大，那么在达到某一磁场强度时所需的磁铁体积就更小，这有利于实现磁体的薄型化和轻量化。

因此获得高磁能积是烧结Nd-Fe-B材料中的核心目标。

此外，随着NdFeB永磁材料的使用范围不断扩大，服役条件将越来越苛刻，在对抗震、抗冲击力、耐腐蚀要求较高的场合的应用受到严重限制。

由于烧结Nd-Fe-B磁体强韧性差，在加工过程中容易开裂、掉渣；而且磁体中的晶界相为富Nd相，与基体相之间的腐蚀电位差很大，在使用过程中很容易腐蚀掉。

因此，在不影响磁体磁性能的前提下，如何提高烧结Nd-Fe-B材料的力学性能和耐腐蚀性能，成为当前稀土永磁材料研究和发展的热点之一。

纳米复合稀土永磁材料结合了硬磁相高磁晶各向异性和软磁相高饱和磁化强度的优点，通过软磁相与硬磁相纳米晶粒间的交换耦合作用，产生剩磁增强效应，并抑制软磁相的反转磁化，使磁体的退磁曲线表现出单相硬磁材料磁化行为，而且稀土含量较低，可望成为一种有广泛应用前景的廉价、高性能稀土永磁材料。

单纯添加一种元素只会使合金的某一种或几种 磁性能得以改善和提高，但同时也使其他磁性能降 低。为了全面提高综合磁性能，需复合添加多种元 素，达到优势互补的目的，但要注意控制添加量， 否则适得其反。复合添加元素及磁性能如表 2 所示。
从表 2 可以看出，文献[31，33]的矫顽力、剩磁
和最大磁能积都较高，且合金成分中都含有 Dy、Zr、 Cu、Nb，从表 1 知道 Zr 可提高剩磁和矫顽力，Dy、 Nb 可提高矫顽力，且 Zr、Cu 和 Nb 都能起到细化晶 粒的作用。综合磁性能好的合金正是需要在提高矫 顽力的同时不减少剩磁。这几种元素的复合添加有效 地提高了矫顽力且剩磁也很高，说明它们之间的作用
Developments of NdFeB-type nanocomposite dualphase rare-earth permanent magnetic material
ZHANG Xueshan, ZHANG Mingang, LI Hui
(School of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan 030024, China)
第 30 卷 第 2 期
张雪山等：NdFeB 系纳米晶双相稀土永磁材料研究进展
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形成了优势互补，从而使综合磁性能得到了提高。
表 2 复合添加元素及其合金磁性能 Tab.2 Additive elements and magnetic properties of alloys
复合添加元素
合金成分
Hc / (kA·m–1)
(Nd, Dy, Tb)12.3(Fe, Zr, Nb, Cu)69.7Co12B6