热/力耦合变形条件下贫稀土铁基非晶合金中纳米晶的形成和生长研究

采用熔体快淬技术制备贫Nd铁基Nd-Fe-B非晶、非晶基体上含部分晶体以及纳米晶合金。采用现代测试分析技术，研究非晶合金在热机械变形条件下的晶化动力学、纳米晶的形成和生长行为。研究非晶合金中预存晶体对热机械变形合金的晶化动力学、纳米晶的形成和生长的影响规律。探索高应力、热/力耦合变形条件下贫稀土非晶合金中纳米晶形成的特征和取向生长的条件。研究α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶的热变形行为和热机械变形下纳米晶结构的演变规律。研究快淬合金的微结构对纳米晶织构形成的影响。将机械能和热能相耦合，制备α-Fe/Nd2Fe14B复合纳米晶材料，研究"热机械变形工艺参数－微结构－磁性能"之间的关系。本项研究是在我们已有工作基础上的深入，具有创新性。它的完成将有助于我们揭示热/力耦合变形条件下贫稀土铁基非晶合金中纳米晶的形成规律和微结构特征，对高性能各向异性纳米晶复合永磁材料的探索和研究具有重要的意义。

本项目针对贫稀土纳米复合永磁体中软磁相形态调控和永磁相织构形成相互矛盾这个关键问题，采用熔体快淬技术制备了贫Nd铁基Nd-Fe-B非晶、非晶基体上含部分晶体以及纳米晶合金。研究了非晶合金在热机械变形条件下的晶化动力学、纳米晶的形成和生长行为。进一步研究了非晶合金中预存晶体对热机械变形合金的晶化动力学、纳米晶的形成和生长的影响规律。在此基础上，通过热、力耦合变形将热能与高应力结合调控纳米晶的成核与生长，在保证软磁相具有较好的形态的前提下，诱导出了永磁相具有一定的织构，制备出了18 MGOe的各向异性块状纳米复合磁体，并详细研究了纳米复合磁体的界面结构、矫顽力机制、织构形成机制等物理问题，建立了“热机械变形工艺参数－微结构－磁性能”之间的关系。采用室温严重塑性变形与热退火技术相结合，弄清了Nd-Fe-B-Nb-Co非晶和含部分晶体合金的纳米晶化过程、亚稳相的形成和抑制、微结构对矫顽力机制的影响，实现了合金饱和磁化强度和矫顽力的同步提高。制备了各向异性纳米永磁粒子并对其进行磁场取向调控；通过化学包覆，制备了壳/芯,软/硬纳米复合粒子，并弄清了它的磁场取向和磁性增强效应。本项目的完成对于制备和发展高性能的纳米复合永磁材料具有重要的意义。