稀土-铁速凝薄带吸氮破碎效应的研究

本项目将以我们首次发现的1:12速凝薄带的吸氮破碎现象为研究的出发点，通过研究速凝薄带吸氮过程的动力学和氮原子在速凝薄带中的分布情况等彻底弄清楚1:12速凝薄带的吸氮破碎机制。然后通过考察这种破碎机制对最终各向异性磁粉微结构的作用，探讨其改善或提高磁粉矫顽力的原因，并结合上述磁粉的矫顽力机制研究，确立实践中高矫顽力各向异性磁粉微结构的特点。最后就是为实现上述微结构优化速凝工艺、速凝薄带的吸氮破碎工艺以及其它工艺，为制备更高矫顽力和更高磁性能的各向异性1:12氮化物磁粉进行积极的探索。本研究的开展不仅有助于揭示1:12速凝薄带的吸氮破碎机制以及这种机制改善磁粉矫顽力的原因，而且还有助于开发1:12速凝薄带吸氮破碎的新工艺和制备各向异性磁粉的新技术路线，从而为研发高矫顽力和高性价比的各向异性1:12氮化物磁粉提供必要的理论指导。

运用速凝技术无需退火处理或只需要短时间的退火处理就可以制备单相性好和微观结构细小且均匀的Nd(Fe,Mo)12（简称为1:12）型和Sm2Fe17（简称为2:17）型速凝薄带。这些速凝薄带都可以直接吸氮制备氮化充分且均匀的间隙型稀土铁氮化合物。在氮化后的1:12型和2:17型速凝薄带中都发现了明显的自发破碎现象，其破碎机制是沿晶断裂为主、穿晶断裂为辅，这种吸氮破碎效应是氮化过程和破碎过程可以一步完成，使得机械破碎环节不再需要。而更重要的是这种破碎效应明显提高了氮化物的矫顽力，其原因是相应颗粒的形貌非片状而是近球形，减少了形核点。另外研究中我们也发现稀土铁速凝薄带吸氢破碎后可以不脱氢而直接吸氮，也可以制备单相性好且磁性能高的稀土铁氮化物。以上述研究工作为基础，研究和开发了一条短流程高效率的制备高性能各向异性稀土铁氮化物的工艺路线，并成功制备了磁能积为21MGOe和41.2MGOe的各向异性Nd(Fe,Mo)12NX和Sm2Fe17NX磁粉。