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纳米晶复合磁体是由硬磁相(Nd2Fe14B)和软磁相(α-Fe)在纳米尺度范围内交换耦合而成的,理论预言其最大磁能积可达100 MGOe,是颇具发展前途的下一代永磁材料。然而,实际制备的纳米晶复合磁体的最大磁能积一般为10-20 MGOe,远低于理论预言值,其主要原因在于所制备的磁体不能同时具有高的磁化强度和高的矫顽力。对于纳米晶复合磁体,其磁化强度和矫顽力之间存在内在的倒置关系,软磁相的添加必然导致磁体矫顽力的降低。因此,克服磁化强度和矫顽力之间的倒置关系成为发展高性能纳米晶复合磁体的关键。本论文采用严重塑性变形结合热退火、熔体快淬等技术针对各向同性Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶复合磁体的磁化强度和矫顽力之间的倒置关系开展了以下的研究工作。采用(Nd,Pr)10Fe79Co3Nb1B7完全非晶薄带为先驱体,利用严重塑性变形结合热退火技术制备块状Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶复合磁体,研究应变对其相形成、微结构和磁性能的影响。研究表明,随着应变的增加,块状磁体内亚稳晶间相含量减少,软磁相含量提高。严重塑性变形的大应变(e=6.1)有效地抑制了非晶合金晶化过程中高铁亚稳相(如Nd2Fe<sub>23B3和Fe3B)的形成,促进了α-Fe相的析出,获得高的软磁相体积分数,Vα-Fe37%,从而得到了高的饱和磁化强度4πMs=15.2 kG,相对于直接热退火非晶合金(4πMs=13.8 kG)提高了10%。采用(Nd,Pr)10Fe79Co3Nb1B7部分非晶薄带(在非晶合金基体中引入少量纳米晶)为先驱体,结合严重塑性变形和热退火成功控制了块状Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶复合磁体内微结构。随着应变增加至e=6.2,磁体内软磁相(α-Fe)的体积分数增加;α-Fe相和(Nd,Pr)2Fe14B相的晶粒尺寸减小,分别为12 nm和22 nm。与直接退火的非晶合金相比,应变为e=6.2的纳米晶复合磁体的磁性能明显改善,实现了饱和磁化强度和矫顽力的同步提高,饱和磁化强度4πMs提高了12%,矫顽力Hci提高了57%,最大磁能积(BH)max提高了73%。研究了高软磁相含量的块状Nd2Fe14B/α-Fe型纳米晶复合磁体的矫顽力机制,表明其矫顽力是由畴壁钉扎机制控制的。磁体内纳米晶的尺寸和分布,以及界面处的结构和化学都会影响畴壁的钉扎作用。在纳米晶复合磁体磁化过程中,晶界作为畴壁的钉扎中心,阻碍畴壁的移动;晶界的数量增多,其对畴壁的钉扎作用增强,因此,细化晶粒可提高块状纳米晶复合磁体的矫顽力。采用正电子湮没技术研究块状纳米晶复合磁体的界面结构和化学。表明,严重塑性变形促使非磁性原子Nb和B在界面处富集,改变了界面的化学特性,提高了界面的钉扎强度。因此,严重塑性变形结合热退火技术克服了纳米晶复合磁体磁化强度和矫顽力之间内在的倒置关系,同步提高了磁体的磁化强度和矫顽力。采用熔体快淬技术通过控制合金的熔体温度使其液态合金中存在有序的团簇造成液相分离,在固化过程中促进有序的液相团簇(与Nd2Fe14B结构类似)优先生长,随后α-Fe纳米晶在长大的Nd2Fe14B晶粒周围生长,实现类核/壳纳米结构的三维自组装。研究表明,类核/壳结构Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶复合磁体具有良好控制的软磁相晶粒尺寸(1314 nm),高的软磁相体积分数(28%)和理想的软磁相分布(与硬磁相直接接触)。该磁体具有优异的磁性能,最大磁能积(BH)max=25 MGOe,是目前所报道的各向同性Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶复合磁体的最高值。类核/壳纳米结构有助于增强软、硬磁晶粒间的交换耦合作用,提高晶界的畴壁钉扎强度,从而使磁体同时获得高的剩磁和高的矫顽力,克服了纳米晶复合磁体的磁化强度与矫顽力之间的倒置关系,对高性能纳米晶复合磁体的制备和发展具有重要意义。利用熔体快淬技术制备了不同成分的Nd2Fe14B/α-Fe快淬纳米晶复合磁体,研究Nd含量对NdxFe94-xB6快淬合金的微结构和磁性能的影响。随着Nd含量的增加,快淬纳米晶复合磁体的微结构和磁性能得到改善,其中Nd9Fe85B6快淬合金的综合磁性能最好。NdxFe94-xB6快淬合金的矫顽力主要由钉扎场决定。通过构建简单的模型计算和拟合了硬-硬界面和软-硬界面的钉扎强度,描述了钉扎强度与微结构之间的关系,为进一步提高纳米晶复合磁体的矫顽力提供理论基础。