【正文】 加工技術 ? 1934~60年 晶粒取向、熱處理、玻璃涂層 ? 1983~至今年 輻射 一、鐵硅合金相圖 由相圖可以看出 ? 隨著合金含硅量的增加， α→ γ的轉(zhuǎn)變溫度上升， γ→ δ的轉(zhuǎn)變溫度下降，兩者在大約 % Si處相交，形成一封閉的“ γ回線 ” 。 ? 再結(jié)晶： 當加熱溫度較高時，變形金屬的顯微組織發(fā)生顯著的變化，破碎的、被拉長的晶粒全部轉(zhuǎn)變成均勻而細小的等軸晶粒。 ? 添加硅可以提高合金的電阻率。這樣可使損耗下降，磁性能改善，而且避免碳和氧所引起的老化現(xiàn)象。加工困難。 ? 通過熱軋和冷軋，以及在適當?shù)臍夥罩羞M行中間退火，將材料軋到一定的厚度； ? 在最后一道軋制完成后，通過退火發(fā)展（ 110） [001]或（ 120） [001]型的初次（或二次）織構(gòu)。 ? 特點 ? 分類 特點 ? 成份范圍很窄，性能可以通過成份和熱處理工藝來調(diào)整，可以滿足各種要求 ? 加工性能好 ? 低和中等磁場下具有較高的磁導率和很低的矯頑力 分類 含 Ni量：低鎳合金小于 45% 中鎳合金 45%~70% 高鎳合金 70%~80% 用途：磁芯材料 熱敏材料 磁頭材料 磁性能：高磁導率鐵鎳合金 高矩磁鐵鎳合金 恒磁導率鐵鎳合金 二、鐵鎳合金相圖 由相圖可以看出 ? 含鎳量從 30%到 100%的鎳鐵合金在室溫下是由單一的面心立方結(jié)構(gòu)的 γ相組成。有序化轉(zhuǎn)變溫度在 506℃ 。對鐵鎳合金而言，含 Ni35%以下，是 Ni原子固溶在 Fe中。 ? 在 67%Ni附近，由于點陣距離剛好滿足出現(xiàn)最大的交換能，故居里溫度出現(xiàn)最大值。 三、熱處理對鐵鎳合金磁性的影響 叵姆處理 獲得高磁導率的材料，要使軟磁材料呈單相的固溶體、 低的 K1和 s值、高的 Bs。 四、多元系坡莫合金 在 NiFe合金中加入鉬、鉻、銅等元素的多元系坡莫合金，可不進行急冷處理，只要冷卻速度適當，其初始磁導率可比二元系坡莫合金高幾倍。 其它元素 ? 錳可提高電阻率、降低矯頑力值，可以脫硫、脫氧、改善熱加工性能。 ? 磷大于 %時，使合金的 μ值急劇下降 。 三、磁介質(zhì)的種類 ? 電解鐵粉芯 ? 工藝簡單，磁特性穩(wěn)定，損耗較大。 ? 隨著軟磁鐵氧體的發(fā)展，磁介質(zhì)的生產(chǎn)大大減少了。H）m/(Br 提高永磁特性的措施 永磁材料磁性的優(yōu)劣主要由最大磁能積（ BH） m判定，而（ BH） m又取決于 Br、 Hc及隆起度 γw。 ? 如果 Hc是由壁移機制決定的，可在合金內(nèi)增加應力梯度及非磁性相來增加 Hc。只有當反向磁場超過釘扎場 Hp時，疇壁才能掙脫束縛，開始發(fā)生不可逆位移 。 四、 穩(wěn)定性 ? η=（△ Z/Z） 100% 不可逆變化 —— 自然變化 可逆變化 —— 當條件復原或重新充磁，永磁體的性能可以恢復。 ? 溫度 循環(huán)處理，在比工作溫度范圍寬的溫度，反復循環(huán)多次。 167。 稀土永磁合金 ? 是稀土金屬和過渡族金屬形成的金屬間化合物。 按 SmCo5 分子式計算： 成分： Sm——% 實際上， Sm含量在~%at可獲得最佳值。 ? 實際情況這類合金的矯頑力比理論值低得多（十分之一）。 3. 單相型 R2（ Co、 Fe） 17永磁的矯頑力由反磁化疇的形核、長大的臨界場決定，其性能不高，工藝不易控制。 （二）、合金元素對合金性能的影響 Sm含量對合金性能的影響 對合金的矯頑力影響很大，同時也影響退磁曲線的方形度。 Zr含量對合金性能的影響 提高 Hcj和退磁曲線方形度起關鍵作用。 （二）、 NdFeB永磁的成分和結(jié)構(gòu) 成分 ++y,大約為 Nd15Fe77B8， 以 Nd2Fe14B化合物為基，并富 B和富 Nd。 B為四方相形成的關鍵，但過多會使合金的 Br下降。 ? 原因 ? 合金的居里溫度不高 ? Nd和 Fe都比較易氧化和腐蝕 ? 提高其穩(wěn)定性的措施 ? 提高合金本身的耐蝕性 ? 磁體表面形成保護膜 ? 降低環(huán)境溫度 提高合金本身的耐蝕性 ? 添加 Al、 Nb、 Ga、 Dy等元素，減緩氧化速度，提高矯頑力； ? 添加 Co以提高 Tc； ? 減少原料中和氯離子 磁體表面形成保護膜 ? 金屬涂層 ? 無機涂層 ? 有機涂層 四、粘結(jié)稀土永磁 ? 粘結(jié)永磁材料是把永磁材粉末用粘結(jié)劑合成和永磁體，簡稱粘結(jié)磁體?；旌先埸c Tm 可表示為： Tm=TTM .XTM+TM . XM m m 過渡金屬熔點 類金屬熔點 過渡金屬的原子百分數(shù) 類金屬的原子百分數(shù) 尼爾森判據(jù) 定義合金的升華焓 : 非晶態(tài)轉(zhuǎn)變溫度 Tg是升華焓的函數(shù) ,則尼爾 森判據(jù)可表達為 :0≤XM≤ 及 Tg/Tm≥ 時 可形成非晶合金 MMSTMTMSS XHXHH ???制備方法 氣體 液體 非晶體 晶體 平衡 1 3 2 BACK 非晶材料的結(jié)構(gòu)及其特性 研究非晶結(jié)構(gòu)常用的方法： ? 實驗測量和模型研究 ? 實驗測量：確定是否為非晶結(jié)構(gòu)；肯定短程 ? 序是否存在及其差別 ? 模型研究：確定一種可能的原子排布 一、非晶結(jié)構(gòu)的實驗特性 二、磁性非晶合金的結(jié)構(gòu)模型 一、非晶結(jié)構(gòu)的實驗特性 1. X射線的衍射圖是由較寬的暈和彌散的環(huán)組成，沒有表征晶態(tài)那種由一些明晰的環(huán)組成的衍射圖樣 2. 用電子顯微鏡觀察結(jié)構(gòu)，看不到晶體的晶粒邊界、晶格缺陷等形成的衍襯反差 3. 徑向分布函數(shù)（ RDF），它是表征非晶態(tài)與晶態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)結(jié)構(gòu)間差別最主要的特征標志（圖 321頁） 固體中一般原子的徑向分布函數(shù) RDF=4πr2ρ(r)， ρ（ r）為原子的密度分布，是指以任一原子為 原點， ρ（ r） dr給出在相距為 r到 r+dr的球殼內(nèi) 找到一近鄰原子的 二、 磁性非晶合金的結(jié)構(gòu)模型 1. 微晶模型 2. 連續(xù)無規(guī)網(wǎng)絡模型（ CRN） 3. 硬球無規(guī)密堆模型（ RCP） 。 （二）、粘結(jié)稀土永磁的制造工藝 ? 稀土永磁粉末的制備 ? 粘結(jié)劑 ? 磁場成型 （三）、粘結(jié)稀土永磁的性能 主要決定于粉末的性能，其機械特性及抗 氧化、抗腐蝕、熱穩(wěn)定性等，與粘結(jié)劑有 密切關系。但到底是 成核型硬化還是釘扎型硬化目前尚有爭論。 ? 富 Nd相，沿晶粒邊界分布，其作用為： ? 能助熔促進燒結(jié)，使磁體致密化， Br提高 ? 沿晶界分布，有利于矯頑力的提高 ? 易氧化，抗蝕性差。 （三）、 Sm2（ Co、 Cu、 Fe、 Zr） 17永磁合金的熱處理 1. 1190~1220℃ /燒結(jié) 1~2h 2. 1130~1175℃ /固溶處理 ~2h后快冷 3. 750~850℃ /等溫時效 ~10h 4. 分級時效或控速冷卻 三、 RFeB系稀土永磁 （一）、概述 （二）、 NdFeB永磁的成分和結(jié)構(gòu) （三）、燒結(jié)和熱處理 （四）、矯頑力機理 （五）、穩(wěn)定性 （一）、概述 ? 第三代鐵基稀土永磁，不含戰(zhàn)略物質(zhì) Co和 Ni； ? 自 1983年開發(fā)以來，已由 RFeB三元系發(fā)展到（ Nd、HR） FeM1M2B七元系合金； ? 生產(chǎn)工藝多種多樣，如燒結(jié)法、熔體快淬法、粘結(jié)法、機械合金化法等。 Cu含量對合金性能的影響 隨 Cu含量的增加，合金的 Hcj迅速提高 。其中 Sm2（ Co、Cu、 Fe、 Zr） 17合金的磁性能最好，并已商品化。且 Hcj和 Ku不成正比。 （二） RCo5 永磁的制備工藝 1. 粉末冶金法： 配料 → 熔煉 → 磨粉 → 磁場成型 → 燒結(jié) →熱處理 → 磨加工 → 檢驗 ： 原料準備 → 混料 → 還原擴散 → 去除鈣和氧化鈣 → 磨料 → 干燥 → 磁場成型 → 燒結(jié) → 熱處理→ 磨加工 → 檢驗 在制備時應注意的問題： ? 配料時應補足可能發(fā)生的損失量。用于制造大退磁場的行波管聚焦磁鐵、微型永磁馬達和發(fā)電機及微型高靈敏度儀表等。其矯頑力是在合金冷