稀土磁性材料.ppt

在RE2Fe14B化合物中，若RE原子有磁矩，则Fe原子磁矩比RE没有磁矩的多8．6％(Ho)到12．5％(Pr)。原因是磁性RE原子与无磁性RE原子相比，某些晶位的Fe原子局域环境不同。例如Fe2(4c)原子全部是以磁性RE原子作为最近邻的话，由于4f—3d交换能作用引起3d能带展宽，造成正能带的3d电子数有所提高，因而Fe2(4c)晶位上的Fe原子磁矩提高(见表4—13)。第31页,共42页，星期六，2024年，5月2.RE2Fe14B元素取代对磁矩的影响在4.2K，Y2Fe14-xTxB化合物分子磁矩与取代元素及其含量的关系如下图。第32页,共42页，星期六，2024年，5月图中实线分别是Al和Ni按简单的稀释模型计算的结果，其他未实验结果。Y2Fe14-xTCoxB的分子磁短随x的变化很小，在x＝4—5时，出现最大值，即在Co原子分数为28％一35％处，M分子有最大值。这与在FeCo合金中的结果相似。已知Ni原子磁矩为Al、Cu和Si原子是没有磁矩的，这些元素对分子磁矩的影响，可用简单的稀释模型来描述，即有第33页,共42页，星期六，2024年，5月实验结果表明，当T＝Si或Al时，其磁化强度的降低比简单稀释模型降低得更快些。这种现象与这些元素取代后，改变了某些晶位Fe原子的局域环境有关，减弱了某些晶位Fe原子与相邻原子的交换作用强度，使铁3d能带展宽程度减弱，因而使铁的正3d能带的电子数减少。第34页,共42页，星期六，2024年，5月当Fe原子被Si、Ru取代时，其分子磁矩或平均Fe原子磁矩降低。当Fe被Co取代时，在x＝1.5处，观察到分子磁矩存在极大值。第35页,共42页，星期六，2024年，5月第36页,共42页，星期六，2024年，5月3.RE2Fe14B化合物磁极化强度与温度的关系列出了不同研究者获得的RE2Fe14B化合物在室温的饱和磁极化强度和在4.2K时的分子磁矩、RE原子磁矩和化合物的Js。第37页,共42页，星期六，2024年，5月第38页,共42页，星期六，2024年，5月第39页,共42页，星期六，2024年，5月可见Y、La、Ce和Lu四个稀土元素的原子磁矩为零，这四个元素的R2Fe14B化合物的Js和M分子全部由Fe亚点阵所贡献。稀土原子磁矩是假定在所有的R2Fe14B化合物中，Fe亚点阵对分子磁矩的贡献均为30．7μB，其中的“十”号代表与产是铁磁性耦合，“—”号代表与是亚铁磁性耦合。第40页,共42页，星期六，2024年，5月轻稀土重稀土随着温度的降低，M分子一直升高。在某一温度范围内，随温度的升高，的提高比的提高更快，因此在该温度范围内，就出现了M分子随温度升高而升高的现象。第41页,共42页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第42页,共42页，星期六，2024年，5月关于稀土磁性材料一、概述市场需求：Fe代Co，储量丰富的Nd取代资源稀少的Sm。企业：中科三环、宁波韵升、安泰科技、运城恒磁、成都银河特点：不但磁能积高，而且低能耗、低密度、机械强度高。广泛应用领域：电动机、电声器件、计算机、磁共振成像、磁选、磁分离、磁悬浮等。第2页,共42页，星期六，2024年，5月RE的亚晶格具有很强的磁晶各向异性，3d族元素具有很高的饱和Ms和高的Tc，二者的结合有望得到综合性很好的永磁合金。RE-Co→RE-Fe(REFe2,RE6Fe23,RE2Fe17)RE2Fe17的Tc过低而不能实现永磁体。因为RE-Fe中Fe－Fe原子之间的距离太近Fe的局域性较强，受周围近邻原子数和原子间距的影响较大，最终导致合金的Tc点低。发展思路第3页,共42页，星期六，2024年，5月第4页,共42页，星期六，2024年，5月第三种元素，尤其是原子半径小的元素B、C等，可成为RE-Fe化合物的固溶元素，存在于晶格中，从而改变了Fe-Fe的距离和Fe原子周围环境及近邻原子数，最终导致居里温度的提高和永磁性能的改善。第5页,共42页，星期六，2024年，5月室温下RECo5、RE2Co17、RE2Fe17和RE2Fe14B相饱和磁化强度第6页,共42页，星期六，2024年，5月二、RE2Fe14B系合金的磁性能NdFeB晶体结构是四方晶系。Ms=1.6TTc=312℃HA=5840kA/m（BH）m=512kJ/m第7页,共42页，星期六，2024年，5月第8页,共42页，星期六，2024年，5月当RE为Pr、Nd和Sm时，化合物有最高的饱和磁化强度，