c 晶各向氮吹儀價格異性和粒子形狀各向異性兩種,合金的磁硬化機制利于得到高的內稟矯 頑力。 (2)稀土鈷永磁材料 第一代為15型稀土鈷永磁材料:SmCo5,主要含 有金屬Sm或者至少含有70%金屬Sm,其余30%為較便宜的稀土金屬,調整合 金的各向異性場即磁體的矯頑力,具有極高的內稟矯頑力和較好的溫度特性。 (Sm80%,Pr20%最佳)Co5,以鐠部分取代釤,鐠的加入提高合金的最大磁能積, 矯頑力低于未取代的合金單相,各向異性場下降,因此為對磁體應用有利,但鐠 的取代量不能太高,否則矯頑力下降過多,磁體長時間穩定性會下降。第二代為 217型稀土鈷永磁材料:該型永磁體的飽和磁化強度,最大磁能積比15型 永磁體優良,但矯頑力較低,所以關鍵是如何提高矯頑力。二元稀土鐵金屬間 化合物的磁各向異性常數及各向異性場均小于15型,很難獲得可適用的矯頑 力,因此通常添加入Fe、Cu、Zr等并經過適當熱處理,可提
高矯頑力。稀土元素 對RECo永磁合金磁性的影響主要表現在:通過稀土原子與鈷原子的磁相互 作用來獲得高的飽和磁化強度M和高于573K的居里溫度T,同時稀土過渡 sc 金屬合金化合物的晶體結構影響磁晶各向異性,調節晶體結構使其不對稱增大 來增大磁晶各向異性,從而獲得較高的各向異性場和矯頑力。不同稀土離子對 稀土永磁合金的磁性影響不同,如Sm、La化合物可提高矯頑力;Ce化合物降低 飽和磁化強度和居里溫度;而Pr、Nd、Y化合物可提高飽和磁化強度;重稀土化 合物可降低飽和磁化強度,但提高居里溫度和改善溫度特性。 (3)稀土鐵永磁材料 REFeB系永磁材料被稱為第三代永磁材料。 第六講 稀土新材料449 稀土3d過渡族金屬間化合物可望得到綜合磁性能好的永磁合金,因為稀土元 素本身具有亞晶格很強的磁晶各向異性,而3d過渡金屬元素具有高的飽和磁化 強度和居里溫度。稀土鐵二元金屬間化合物最有可能成為永磁合金的為 RE2Fe17,但其居里溫度太低,FeFe原子間距離太近,Fe磁矩局域性較強,受其 近鄰原子(近鄰原子數和原子間距)影響較大,降低了居里溫度。在二元
合金中 加入非晶化的硼,結果發現這種三元合金的非晶態晶化后,具有較高的矯頑力和 居里溫度。加入第三種半徑小的元素B、C成為二元合金體系中的固溶元素,存 于晶格中,從而改變FeFe距離和Fe原子周圍環境及近鄰原子數,相應提高了 居里溫度和矯頑力。三元系基礎上加入Co、Dy、Ga、Al等多種元素開拓出多元 系REFeB系合金,而其硬磁相均是釹鐵硼相。REFeN系永磁材料中 N加入增加了Fe的飽和磁化強度,提高了居里溫度和矯頑力。二元REFe系 化合物中,加入金屬Ti、V、Mo、W部分取代Fe,起穩定相作用,其中Ti作用最明 顯。這類合金吸氮后居里溫度和飽和磁化強度均提高,N加入作為間隙原子增 大FeFe間鐵磁相互作用,增強鐵磁性,電負性大的氮吸引稀土與鐵的導電電 子,削弱了稀土與鐵原子間導電電子的能帶傳輸,增加鐵離子的磁矩,最終達到 增加飽和磁化強度和居里溫度。