快速冷凝法制备纳米复合Nd3.8Dy0.7Pr3.5Fe86Nb1B5永磁材料的织构和磁畴

摘要

通过快速冷凝的方法制备了高性能、强织构纳米复合Nd3.8Dy0.7Pr3.5Fe56Nb1B5永磁材料.X射线衍射和磁测量分析显示薄带有优先取向的特征.随着快淬速度的提高,易磁化方向由垂直与薄带面的方向转向平行于薄带面的方向.通过SPM分析了样品中磁畴结构的形成以及对交换耦合作用强弱的影响.同时,Henkel曲线也表明了在快淬速度为30 m/s下制备的薄带晶粒有较强的交换耦合作用,从而使其剩磁提高,磁性能增强.在快淬速度为30 m/s 下制备的样品平均晶粒尺寸为16 nm,样品含有高织构的硬磁相(Nd,Dy,Pr)2(Fe,Nb)14B和软磁相α-Fe,表现出较好的单一硬磁相的特征.在20和30 m/s快淬速度下制备的薄带样品中均观察到了磁畴跨越晶粒边界形成的一畴多晶粒的现象.可能原因是强的交换耦合作用跨越了晶粒边界,使得若干个晶粒的磁矩取向基本一致,形成一个大的畴结构.双相纳米复合永磁材料(Nd,Dy,Pr)2(Fe,Nb)14B/α-Fe中硬磁性相的成核和生长依赖于原子的弥散程度,在采用较高辊速(30 m/s)的快淬过程中硬磁性相晶粒的晶面在α-Fe的(110)织构的诱导下优先生长,使其晶粒易磁化方向沿平行于薄带平面.高性能Br=1.29 T,Mr/Ms=0.76,(BH)max=158.4 kJ/m的获得源于快淬薄带中强的织构,均匀的两相晶粒分布和一畴多晶粒的形成.