论文部分内容阅读
室温下具有高矫顽力的Nd-Fe-Al系大块非晶合金被成功制备后，由于其具有成型性好、制备工艺简单等优点，为大块非晶合金开拓了新的潜在应用领域。本文在前期工作的基础上，采用振动样品磁强计（VSM）、差示扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、双束型聚焦离子束（FIB）以及高分辨透射电子显微镜（HRTEM）等测试手段，研究了Dy、Zr元素的添加对Fe-Nd-Al-B系大块非晶合金晶化过程中磁性能、相组成、微观结构的影响，探索晶化过程中磁性能发生明显改变的根本原因，得到的研究结果如下：1.利用铜模吸铸法制备出的Fe-Nd-Al-B-Dy系大块非晶合金在室温下均具有硬磁性。其中直径为5mm的棒状(Fe0.51Nd0.35Al0.10B0.04)98.8Dy1.2合金的综合磁性能最优，内禀矫顽力Hci和剩余磁化强度Mr分别为533.2kA/m和21.1Am2/kg，内部的相组成为：部分非晶相+Nd(Dy)2Fe14B相+Nd2Fe17相+Nd相+Nd3Al相。2.棒状Fe-Nd-Al-B-Dy合金中出现结构梯度现象，造成合金边缘层的内禀矫顽力高于中心层，而饱和磁化强度低于中心层。其中最小直径（2mm）的棒状合金中也有结构梯度的存在。3.对于1mm片状铸态(Fe0.51Nd0.35Al0.10B0.04)100-xDyx(x=0~3at.%)合金，添加适量的Dy元素（x=1.2）可以提高合金的非晶形成能力及热稳定性。x=0合金在退火后依然为硬磁性，在低温（713K）退火过程中形成了更多的硬磁性相Nd2Fe14B，内禀矫顽力提高了90%；x=1.2和3合金在退火过程中，磁性能的变化规律一致，随着退火温度的提高，饱和磁化强度Ms，剩余磁化强度Mr和内禀矫顽力Hci均逐渐减弱，硬磁性相Nd(Dy)2Fe14B比例减少，硬磁性相与非晶相一起转变为非磁性相，降低合金的磁性能。4.添加少量Zr元素有助于提高Fe-Nd-Al-B系合金的非晶形成能力与热稳定性。1mm片状(Fe0.51Nd0.35Al0.10B0.04)100-xZrx(x=2，4)合金在退火过程中的磁性能变化规律一致，合金在退火后均为软磁性，磁性减弱。铸态及在较低温度（713K）退火的合金磁滞回线上出现的磁滞环是由合金内部的非晶相所引起的；在753K以上退火，合金磁滞回线上的磁滞环消失。x=2和4大块非晶合金在晶化过程中，形成了富Nd相与富Fe相交替分布的共晶组织，合金完全晶化后的相组成为：Nd相+Nd2Fe17相+Fe2Zr相+未知相。