稀土(钕、铈)基、铁基软磁材料性能研究

摘要

本文采用电弧熔炼及机械合金化法制备出含Al、Zr的稀土基与铁基四元合金，利用X射线衍射仪、振动样品磁强计等分析方法对均匀化退火后的晶态及球磨后粉末样品的相组成及其磁性能进行了系统的研究，并分析了Fe、Zr、RE(RE=Nd，Ce)相对含量变化对材料磁性能的影响。结果表明：RE(RE=Nd，Ce)－Fe－Zr－Al四元合金经过均匀化退火后均显示软磁性能，其磁性主要由磁性相Fe2Zr贡献，且合金系列中样品的磁性变化规律可以与理论计算结果较好的符合。其中Fe70Nd5Zr15Al10与FeCe5Zr15Al10两合金磁性能较优，它们的饱和磁化强度分别为89.1emu/g与80.5emu/g。对于Fe60Ce30－xZrxAl10(x=5,10,15,20)、Fe70Nd20－xZrxAl10(x=0,5,10,15)、Fe70Ce20－xZrxAl10(x=0，5，10，15)三个系列合金样品，随着Zr的逐步替代RE(RE=Nd，Ce)，磁性是逐步增强的。对于Nd60Fe30－xZrxAl10(x=5，10，15，20)系列合金，随着Zr的逐步替代Fe，磁性逐步减弱。对于Nd60Fe30.xZrxAl10(x=5，10，15，20)及Fe70Ce20－xZrxAl10(x=0，5，10，15)系列混合粉末机械合金化中，Fe70Nd5Zr15Al10混合粉末球磨350h后，得到纳米晶粉体材料，其饱和磁化强度为104.5emu/g，明显优于同组分晶态材料。