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摘要
本文以Ce13.5Fe81B5.5快淬粉末为前驱体,采用放电等离子烧结与热变形技术制得各向异性Ce-Fe-B磁体,后使用Pr Cu合金对其进行晶界扩散。研究发现,SPS烧结中Pr Cu的添加有利于热变形磁体热塑性变形能力的改善和c轴取向的提高,且其可作为晶界扩散通道,提高扩散效率。晶界扩散后,磁体微观结构得到优化,富稀土相分布由断续状态变成连续状态,且在580 ℃/4h扩散条件下,Ce-Fe-B样品获得Hcj=6.46 kOe,Jr=0.66 T和(BH)max=55 kJ/m3的最优磁性能。而磁体温度系数α和β的绝对值在扩散后均发生下降,表明Ce-Fe-B磁体的热稳定性得到显著提高。通过建立微磁学模型,研究了双主相磁体中因稀土元素分布不均而互扩散形成的双核壳结构对磁性能的影响。模拟结果表明,无核壳结构的双主相磁体的矫顽力比同成分的单主相磁体要低的多。原因是富Ce主相的各向异性场很低。对于核壳结构磁体,在富Ce主相晶粒表层存在Nd含量提高的壳层,各向异性场明显提高,即使会同时提高壳层内的退磁场,但最终仍能延缓反磁化畴的形核,这是双主相磁体磁性能提高的主要原因。另一方面,不含Ce主相晶粒表层的含Ce壳层中Ce含量增加会使其各向异性场降低。即使壳层范围内退磁场也会一定程度降低,此壳层内的磁矩还是更容易反转。该理论模拟结果与现有实验结果符合的较好,也为进一步开发双主相磁体提供了方向。
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