高温下晶界扩散钕铁硼组织行为及矫顽力
Metallic Functional Materials（2022）
摘要
钕铁硼晶界扩散技术已成为制备超高矫顽力烧结钕铁硼产品的必备技术,但是重稀土扩散源提升磁体矫顽力的行为及机制有诸多问题需要研究.利用高温激光扫描共聚焦金相显微镜(LSCM)对已经进行过晶界扩散的钕铁硼磁体重新进行高温加热和冷却,结合扫描电镜、电子探针、脉冲场磁强计观察初始状态、加热过程、冷却后的磁性能、微观组织行为及特征对比,结果发现:晶界扩散磁体进行过LSCM高温加热观测再经过冷却后,矫顽力下降636 kA/m,剩磁也进一步下降0.014 T,经过热处理后矫顽力未能完全恢复;LSCM高温加热实验发现,晶界扩散磁体加热过程中,在600～700℃范围内先后出现灰色和黑色的斑点并逐步扩展覆盖整体表面;冷却后样品表面被Nd、Dy、Al、Cu为主的膜层覆盖,说明加热过程中的斑点扩展是液相熔化后溢出表面并覆盖表面形成膜层的推论性解释;LSCM实验前后元素面分布图对比表明,高温加热后即便晶界和Dy分布显得连续,但因为高温加热破坏原有结构,矫顽力较低;重稀土在晶界附近的偏聚及高温下的相变诱导了主相周围形成高各向异性的(Nd,Dy)2 Fe14 B壳层,是晶界扩散提升矫顽力的核心原因.
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