Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование влияния термической обработки на формирование структуры и магнитные свойства сплавов Nd-Fe-B-Zr, полученных методом центробежного распыления

ФИО: Артемов В.А.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: к.ф.-м.н. Александр Григорьевич Савченко, к.т.н. Игорь Викторович Щетинин

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Физического материаловедения

Академическая группа: НМ-10-3

Благодаря уникальному сочетанию свойств, постоянные магниты на основе соединения Nd2Fe14B получили очень широкое распространение в медицине, автомобильной промышленности, производстве компьютеров, бытовой электроники для миниатюрных электрических двигателей и устройств, акустических систем, магнитных муфт и подшипников. Указанные сплавы получают различными способами, одним из которых является метод закалки из жидкого состояния. Метод предусматривает сверхбыструю закалку (аморфизацию) сплава с последующим кристаллизационным отжигом, ведущим к формированию нанокристаллического состояния с размером зерен d ~ 10 нм, что определяет наличие высоких магнитных свойств. В последнее время большое внимание уделяется исследованию влияния легирования на структурное состояния и магнитные свойства данных материалов, в том числе влиянию легирования Zr.

В свете вышесказанного целью настоящей работы являлось исследование влияния термической обработки на формирование структуры и магнитные свойства сплавов Nd-Fe-B-Zr, полученных методом центробежного распыления. Сплавы Nd-Fe-B-Zr получали в виде чешуек, их химический состав исследовали на рентгенофлоуресцентном спектрометре Rigaku Primus II, фазовый состав изучали методом рентгеновской дифракции с помощью дифрактометра ДРОН-4, магнитные свойства измеряли на вибромагнитометре типа VSM-250 и с использованием комплекса по измерению физических величин PPMS.

В результате проведённых исследований было установлено, что после центробежного распыления сплавы находятся в аморфно-кристаллическом состоянии с низкими значениями магнитных свойств (коэрцитивной силы и остаточной намагниченности). В процессе отжига в интервале температур 480…580°С происходит кристаллизация аморфной фазы с образованием нанодисперсных обменно-связных магнитотвёрдой (Nd2Fe14B) и магнитомягкой (α-Fe) фаз, что обуславливает резкое повышение коэрцитивной силы и остаточной намагниченности. Увеличение температуры отжига выше 600°С приводит к образованию магнитомягкой фазы Nd2Fe17 и снижению магнитных свойств.

Работа выполнена в рамках соглашения о предоставлении субсидии с Минобрнауки России от 27.06.2014 г. № 14.575.21.0043.