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钕铁硼磁体内部结构组成相

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   NdFeB主要由三个相组成,主相,富钕相(Nd-rich  phase) 和富硼相以及α-Fe相等一些软磁性相。富钕相大约占15%

  

1 主相

   主相成分主要是Nd2F14B,大约占到80%以上,。在理想情况下主相以晶粒的的形式被Nd-rich相等其他一些弱磁性相包围。在NdFeB的几个组成相之中,只有主相是磁性相,NdFeB的磁性主要由主相来决定。透射电镜(TEM)观察表明,大部分Nd2F14B晶粒的晶体结构相当完整,很难看到晶体缺陷与第二相沉淀。仅有极少数Nd2F14B晶粒内部观察到α-Fe或富钕相的沉淀。

2    富钕相:(75%85%)Nd-Fe(质量分数)。其熔点为650700℃,是合金中最后凝固的,处于已经凝固的晶粒之间,是包覆基体相的薄层相。富钕相虽然是非磁性相,但其存在却是必要的,它包覆着主相,起到了磁屏蔽的作用,NdFeB永磁体的矫顽力主要取决于富钕相的数量和分布。富钕相对永磁体的矫顽力和磁能积都有很大影响。富钕相在永磁体中起隔磁的作用,但是富钕相成分过多的话又会降低主相所占的比例,这样会降低磁体的矫顽力与磁能积。所以富钕相的成分必须在一定的范围内永磁体才能有较大的矫顽力与磁能积。 显微组织观察表明:富钕相有三种分布形态,第一种是镶嵌在主相边界上的块状富钕相,第二种是连续分布在晶粒边界和晶界交隅处的薄层状富钕相,第三种是分布在主相晶粒内部的弥散的富钕相。实验结果证明:孤立的颗粒状具有双六方结构,薄层状富钕相具有面心立方结构。富钕相的主要作用有:

1)促进烧结,起着助烧作用,使磁体致密化。

2)沿晶界分布,起到去交换耦合作用,有利于矫顽力的提高。

3但是富钕相有一点缺陷,就是不抗腐蚀。

 

3    α-Fe相。其熔点为1520℃,是合金中熔点最高的相。因此在凝固的过程中,它总是最先从液态合金中析出,而形成枝蔓晶。α-Fe是软磁相,它的存在导致了主相的减少和富钕相的增加,即破坏了主相与富钕相的最佳配比,并损害了主相晶粒磁取向,同时,还使得在烧结过程中局部区域的晶粒过于长大,这些都导致磁性能的恶化;另外,α-Fe使材质韧性增高,给气流粉碎带来困难。

4     富硼相:Nd1.1Fe4B4。当合金中的硼含量高于Nd2Fe14B的正分成分时才形成。大部分富B相以多边形颗粒存在于晶界交隅处或主相晶界上在个别的主相晶粒内部也有细小的颗粒状富B相沉淀。富硼相对磁体的性能没有贡献,但是其数量极少,影响可以忽略不计。

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