Составы сплавов:

Рис. 1 Схема центробежного распыления

Рис. 2 Степень аморфизации и магнитные свойства

Рис. 3 Степень аморфизации и толщина чешуек БЗМП

Антикоррозионная обработка БЗМП

Режим обработки: температура - 90-95 ⁰С, влажность - 100%, время - 18 часов.

После антикоррозионной обработки проводят ускоренный тест: Температура - 125 ^оС , давление - 2 атм, влажность - 95%, время - 10 часов.

Т, годы = 0,00114 ехр {0.083 (T₀ - T) + 0.101 (X₀ - X)}

При 70% и 25⁰С Т > 20 лет

Рис. 4 Схема магнитного сепаратора

Рис. 5 Результаты сепарации БЗМП-2

Исходный порошок имеет 95 кДж/м³, после сепарации – 118 кДж/м³ (4-ый пик), т.е. происходит увеличение энергии на 23%.

Магнитные характеристики БЗМП

27 Быстрозакаленные магниты Nd-Fe-b.

Быстрозакаленные ленты из сплавов неодим-железо-бор представляют собой двухфазные материалы, состоящие из зерен Nd₂Fe₁₄B размером около 30-50нм, окруженных тонкими слоями аморфной фазы. Высокая коэрцитивная сила быстрозакаленных лент определяется закреплением доменных стенок на границах зерен. Высокие гистерезисные свойства в аморфном состоянии связывают с наличием слабовзаимодействующих между собой магнитоупорядоченных областей (кластеров), которые при перемагничивании ведут себя как псевдосупермагнитные частицы.

Магнитоквенч 1 Технология: центробежная закалка (льют сплав на барабан) – измельчение – отжиг 700-800ºC (после он кристаллизуется). Материал получается изотропным по магнитным свойствам. Частички получаются крупные 20-100мкм (в частичке есть свои зернышки и структура мелкодисперсная 20-40нм, и зернышки однодоменные) Коэрцитивная сила при этом 10-14кЭ. Магнитоквенч 2 (состав тот же) Скорость охлаждения такая, что уже сразу получается наноразмерные частички. Свойства получаются чуть больше, материал изотропный.

Далее встала проблема – получения анизотропного материала: взяли магнитоквенч 1 и далее провели горячую деформацию (без поля): температура дает структуру, так как время температурного нагрева малое, то частицы вырасти не успевают – частицы мелкие; деформация дает образование текстуры. Получаем анизотропный материал. Из-за текстуры Br большая = 9,5 кГс, (ВН)max = 30-35 МГсЭ, Нс = 10-14 кЭ

Его чаще всего используют во всяких композитах. Технология недешевая. Надо с толком подбирать режим деформации. В России практически не получают.

Далее решили, что пусть будет изотропный, одноосный материал и захотели увеличить намагниченность. Решили добавить Fe (намагниченность Fe=21,5кГс). Добавление Fe приводит к тому, что вместо 0,5 получили 0,8-0,85 намагниченность.

28 Магнитные свойства Sm2Fe17 – нитридов

Большой интерес в качестве материалов для постоянных магнитов представляют нитриды соединений редкоземельных элементов с 3d-переходными металлами. Одним из наиболее перспективных является соединение Sm₂Fe₁₇N₃, который по сравнению с традиционным Nd₂Fe₁₄B имеет более высокие магнитные свойства: высокая температура Кюри ~ 500ºС [!высокая точка Кюри определяет температурную стабильность гестерезисных свойств] и поле анизотропии 150 кЭ при почти одинаковой намагниченности насыщения (4πІs=1,6 Тл), Вr=10кГс, Нс~15кЭ.

В соединениях типа R₂Fe₁₇ два из 17 атомов железа занимают «гантельные» места, что оказывает нежелательное влияние на магнитные свойства этих соединений. Из-за малого расстояния между атомами Fe-Fe в «гантельных парах» в них возникает антиферромагнитное взаимодействие между магнитными моментами атомов железа. Это приводит к низким температурам Кюри этих соединений и плоскостной анизотропии 3d-подрешетки, на которую не может повлиять анизотропия, индуцированная кристаллическим полем РЗМ-подрешетки. Но введение атомов азота в структуру R₂Fe₁₇ приводит к расширению элементарной ячейки и образованию гибридизации между электронными орбитами некоторых позиций атомов железа и ближайшими к ним атомов железа. В результате изменяется обменное взаимодействие Fe-Fe и локальная симметрия в расположении атомов Fe вокруг атома R. Эффект азотирования проявляется в повышении температуры Кюри и смене кристаллической анизотропии от плоской анизотропии к одноосной с направлением ОЛН вдоль ребра призмы гексагональной кристаллической структуры.

Получение: сплав Sm₂Fe₁₇ подвергают гомогенизирующему отжигу в вакуумной печи при 1100ºC в течение 50 часов и затем измельчают до частиц размером 20-40 мкм. Далее азотирование в течение 10-60 мин при температуре до 460 °C и давлении от 40 до 60 МПа.