Магнитные свойства постоянных магнитов типа неодим-железо-бор и самарий-цирконий-кобальт-медь-железо тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РГ6

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ О Д РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

"5 АПР 1993Тв9рс1!°а государственный университет

На правах рукописи

САМИР САЛШАН ОРАШ

УДК 538.245

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ТИПА НЕОДИМ-КЕЛЕЗО-БОР И СА1ШШ-Ц1РКОШ-КОВАЛЬТ-МЕДЬ-ЖЕЯЕЗО

01.04.07, - $пз1жа твердого тела 01.04.11 - физика магнитных явлений

* АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ТВЕРЬ 1993

Работа выполнена на кафедре магнетизма Тверского государственного университета.

Научные руководители: доктор физ.-иат.наук, профессор

МИШИН д.д.

кандидат физ.-мат.наук, доцент ПАСТУШЕНКОВ Ю.Г.

Официальные оппоненты: доктор физ.-иат.наук, профаосор

НИКИТИН С.Л.

кандидат физ.-иат.наук, доцент

БОГОМОЛОВ А.А.

Ведущая организация: Тверской политехнический институт

Защита состоится 23 апреля 1993 г. в 15 чао. 30 шш. на ааоедании специализированного совета К 063.97.05 в Тверской государственной университете по вдреоу: 170002, г.Тверь, Садовый переулок, дш 35.

С диссертацией можно ознскоиитьоя в научной библиотеке Тверского государственного университета.

Отзывы направлять по адресу; 170002, г.Тверь, Садовый пер., дом 35, университет, специализированный совет, ученому секретарю.

Автореферат разослан _" нарта 1993 г.

Ученый секретарь специализированного оовета, кандидат физ.-иат.наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Фундаментальной проблемой физики высококоэрцитивного состояния современных редкоземельных маггогаотвердых материалов является установление взаимосвязи между их структурным состоянием и магнитными свойствами. Разработка и создание новых материалов о заданным комплексом свойств невозможны без глубокого понимания природы процессов перемагничивания в них. Большинство важных с научной и практической точек зрения особенностей процессов перемагничивания редкоземельных постоянных магнитов обусловлены не только химическим составом, но и характером микроструктуры. Поэтому изучение связей между химическим составом, микроструктурой и основными магнитными характеристиками высококоврцитиьаых редкоземельных магнетиков представляет собой весьма актуальную задачу.

Редкоземельные интермвталлические соединения получили большое распространение в современной науке и технике благодаря своим выдающимся магнитным свойствам. В частности, на основе сплавов типа Н-Ре-Н-В и Бт-гг-Оо-Ои-Ра синтезированы постоянные магниты, обладающие на сегодняшний день наивысшими значениями энергетического произведения (до 50 МГс-Э)/1/. В последние годы достигнуты значительные успехи в исследовании структуры и магнитных свойств сплавов данного типа, однако имеющиеся представления о механизме магнитного гистерезиса в них являются недостаточно полными. Отсутствуют систематические данные о таких особенностях процессов перемагничивания, как частные циклы магнитного гистерезиса, перемаг-ничивание в полях, направленных под углом к оси текстуры магнитов и др., которые необходимы как для развития микромагнитных представлений в физике высококоэрцитивного состояния, так и для практики.

В связи о втим целью настоящей работы стало изучение связей мевду микроструктурой и магнитными характеристиками редкоземельных постоянных магнитов Я-Ре-М-В и Бш-2г-0о-Си-1е, выявление общих закономерностей и принципиальных различий в процессах перемагничивания двух основных групп высококоврцитивннх материалов о различными доминирующими механизмами магнитного гистерезиса (задержка зародышеобразования и задержка смещения доменных границ)*

-3-

Научная новизна работы обусловлена тем, что впервые в - одинаковых условиях,позволяющих объективное сопоставление результатов, получены образцы и исследованы гистерезисные свойства трех важнейших типов редкоземельных постоянных магнитов (литых .и порошковых магнитов Бт-гг-Оо-Ои-Ре и порошковых Й-Ре-М-В) в связи о их химическим и фазовым составом, характером микроструктура; показано существование общих закономерностей и индивидуальных черт в изменении гистерезисных свойств, обусловленных варьированием химического состава и рекима термических обработок.

Практическая ценность работы заключается в установлении связей состав-микроотруктура-свойотЕа для1 большой группы образцов редкоземельных постоянных магнитов, которые могут быть . использо-. ваш как при разработке магнитов с заданными (в том числе наивысшими) магнитными свойствами, так и при построении микромагнитных моделей' процессов перемагничивания в редкоземельных магнетиках..

' Апробация работы. Материалы диссертации докладывались ■ на X Всесоюзной конференции по постоянным магнитам (Суздаль, 1991 г.), научных меаасафедральных семинарах на физическом факультете Тверского госуниверситеша,семинаре кафедры физики Тверского политехнического института.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 и принято в печать 2 работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста,содержит 52 рисунка,4 таблицы. Список литературы включает 144 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

■ Во введении обосновывается актуальность, новизна и практическая значимость темы диссертации. Формулируются цель и задачи исследования, излагаются основные положения, выносимые на защиту.

Глава первая состоит из шести параграфов и представляет собой литературный обзор, в котором кратко рассмотрены диаграммы состояния, кристаллическая структура и основные магнитные характеристики интерметаллических соединений РЗМ-Ре-В и РЗМ-Со-М, выполнен анализ природы высококоерцитивного состояния постоянных магнитов

-4-

на основе данных интерметаллидов и современных представлений о методах их получения. В заключении главы конкретизированы задачи, поставленные в диссертационной работе.

Во второй главе, состоящей из трех параграфов, дано описание методики проведения эксперимента.

Сплавы для исследований получены методом высокочастотной индукционной плавки в алундовых тиглях на установке "Донец-1" в атмосфере особо чистого аргона, давление которого составляло (1,2 -1,5)-Юв Па. Для приготовления слитков выбирались исходные металлы максимально высокой чистоты: РЗМ - 99,9 Й; Ре,Со - 99,9Х; Си - 99,9999 %i Zr - 99,98 36: В - 97 Химический состав сплавов контролировался сравнением массы плиты и получаемых в результате плавки слитков, в необходимых случаях проводился количественный анализ интегрального состава сплавов и магнитов методом рентгеновского флуоресцентного анализа на установке V3U-30.

В вкспериментах по получению порошковых постоянных магнитов применялись традиционные методы порошковой металлургии. Исходные сплавы предварительна измельчались до размеров не менее 30О мкм (составы РЗМ-Со) и менее 1 мм (составы РЗМ-Fe-B), Тонкое измельчение проводилось в центробекно-планетарной мельнице М-36Л. Порошковые брикеты формировались методом влажного прессования в магнитном поле 15'кЭ (1200 кА:М-1)»перпендикулярном оси прессования. Давление прессования составляло около 500 МПа.

Термические обработки сплавов и порошковых постоянных магнитов проводились в печах сопротивления СУОЛ-О,4/12-М2-У4■2. и СШВЛ-0,6/1бИ2. Спекание порошковых магнитов осуществлялось в течение 30 - 120 минут в вакууме 0,013 Па при температурах 1185 -1220°С . Отжиг сплавов и порошковых магнитов выполнялся в атмосфере особо чистого аргона под давлением 1,5-10® Па. Образцы типа Sm-Zr-Co-Cu-Fe гомогенизировались при температурах 1150-1190°С в течение 2-6 часов о последующей закалкой до комнатной температуры и подвергались низкотемпературным отжигам при 800°С длительностью до 20 часов. В ряде случаев образцы РЗМ-Fe-B отжигались при 500 - 700°С в течение 2 часов о последующей закалкой.

Исследование магнитных свойств и процессов перемагничивания проводилось в открытой (вибрационный магнитометр) и неполностью

-5-

замкнутой (холловский гиотериограф) магнитных цепях. Погрешность измерения намагниченности и напряженности магнитного поля не превышала 3 %. Намагничивание образцов осуществлялось в статических полях до 32 кЭ (2560 кА-кГ1) и импульсных полях до 100 кЭ (8000 кА.-м-1).

Исследование микроструктуры и доменной структуры проведены на базисных и призматических плоскостях образцов на металлографическом микроокопе НЕ0РН0Т-30. Микроструктура выявлялась методом химического травления, доменная структура наблюдалась магнитооптическим методом с использованием полярного аффекта Керра.

Рентгеноструктурный анализ выполнен на порошках исследованных сплавов на дифрактометре ДР0Н-УЫ1 в Ка-излучении хрома, кобальта и яелеза. Данные микрорентгеноспектрального анализа получены на установке ЫЗ-46.

Глава третья соотоит из двух параграфов и содержит результаты исследования магнитных свойств и процессов перемагничивания литых и порошковых постоянных магнитовБпг гг ,„(0о„ „Си „Ге„ „.)„,

0,ВБ 0,1Б 0,7 0,0В 0,31 2

где Ъ = 5,8... 6,7.

В первом параграфе обсуждается влияние термических обработок на величину коврцитивной силы магнитов (Бт,2г)(Со,0и,Ре). Низкотемпературные термические обработки исследованных образцов проводились двумя соообами. В первом случае (ТО-1) пооле изотермического отаига при 800°С образцы подвергались закалке до комнатной температуры. Во втором случав (20-2) проводилось медленное охлаждение от температуры отжига до 400°С со средней скоростью 2°С • мин"1. Длительность отжига в обоих случаях составляла 2, 5. 10, 20 часов.

По результатам магнитных измерений построены зависимости величины коэрцитивной силы литых и порошковых постоянных магнитов от длительности изотермического отжига ТО-1 или ТО-2. С увеличением длительности отжига наблюдается рост величины коэрцитивной силы образцов. Более высокие значения Н реализуются при проведении ТО-2. Показано, что концентрационные зависимости величины

Н литых и порошковых постоянных магнитов (Бш,гг)(0о,0и,Ро) , (/1 2

подвергнутых ТО-1 и ТО-2 различной длительности, имеют аналогичный характер .

Во втором параграфе рассмотрены угловые зависимости гистере-зисных характеристик постоянных магнитов (Sm,Zr) (Co,Cu,Pe)2. Для всех групп литых и порошковых постоянных магнитов на основании магнитных измерений построены угловые зависимости коэрцитивной силы (рис.1). Перед каждым измерением образцы намагничивались до насыщения вдоль оси легкого намагничивания (ОЛН). Угол Ф ме:кду ОЛН и направлением магнитного поля составлял О - 90°. Коэрцитивная сила определялась как величина размапошгвающего поля, в котором проекция удельной намагниченности на направление поля равна нулю.

Анализ полученных зависимостей позволил установить следующие закономерности. Угловые зависимости литых образцов о Z=6,1 носят экстремальный характер, при этом максимумы на кривых лежат в интервале углов 70-75°. Величина максимума падает о увеличением длительности изотермического отжига как для ТО—.1 а так и для ТО-2. На литых образцах о Z=6,4 после ТО—1 наблюдаются наиболее острые максимумы на .кривых НС1(Ф). После 20-часового отжига образцы характеризуются монотонным падением коэрцитивной силы о увеличением угла ф. Для образцов о Z-6,7 ход кривых НС1(Ф) существенно зависит от 'длительности изотермического отиига, изменяясь от экстремального, для 2-х часового отжига до монотонного, причем в случае ТО-2 монотонное падение.коэрцитивной силы при увеличении угла ф наблюдается уже после отгагя в течение 5 часов.

Полученные для порошковых постоянных магнитов результаты в основном аналогичны данным для литых образцов.-Совпадение експе-риментальных кривых НС1(Ф) о характерной для механизма задержи смещения доменных границ зависимостью НС(Ф) = Нс(0)/ Соеф ( Нс(0) - коэрцитивная сила при размагничивании образца вдоль оси текстуры) наблюдается только в отдельных случаях в малых углах Ф= О - 30°.

В работе исследовались полные и частные петли магнитного гистерезиса постоянных магнитов (Sm,Zr)(Oo,Ou,Fe)2 при воздействии внешнего магнитного поля под углом к ОЛН. На рис.2 в качестве примера приведены результаты магнитных измерений для литых образцов, прошедших 5-часовой отжиг по режимам ТО-1 и ТО-2. Кривые 1 представляют собой проекции НС1(Ф) на направление ОЛН, то есть

-7-

Нсхм/Нсхго;

о 30 60 о 30 60

О 50 60

эБХ

Рис.1. Угловые зависимости коэрцитивной силы литых, постоянных. магнитов Бт „„£р„ , „„Си „ 1е„ )„ посла ТО

0,ВБ 0,1Е 0,70 0.09 0,212

в течение 2(1), 5(2), 10(3) и 20(4) часов. Пунктиром показана зависимость 1/СоаФ.

компоненту внешнего магнитного поля, под действием которой в образце происходят процессы смещения доменных границ. По кривым 1 и размагничивающим частям петель гистерезиса построены углоЕые зависимости остаточной (вдоль ОЛН) намагниченности образцов, размагниченных под углом Ф (кривые2). Кривые 3 представляют собой зависимости остаточной (вдоль ОЛН) намагниченности образцов, размагниченных под углом Ф к ОЛН полем Н = НС(Ф).

Анализ полученных зависимостей показывает, что высокие значения остаточной намагниченности на кривых 3 и аномальный ход угловых зависимостей можно связать процессами обратимого вращения вектора намагниченности, которые наблюдаются во всех образцах. Кроме того, при воздействии размагничивающего поля под углим к ОЛН в образцах перемагничивается значительно больший объем(кривые 3), чем это возможно за счет смещения доменных границ при приложении вдоль ОЛН поля, равного проекции Н0(Ф) (кривые 2). В связи с етим мокно полагать, что в образцах при перемагничивании происходят и процессы необратимого вращения вектора намагниченности.

При изучении углового распределения остаточной намагниченности <?яв литых и порошковых постоянных магнитах (Бт.гр)(Со,Си,Ре)2, размагниченными под различными углами к ОЛН, обнаружено смещение максимумов на кривых (7д (Ф) относительно ОЛН для порошковых образцов. Данный эффект связан с несовершенством текстуры порошковых магнитов, что подтверкдается отсутствием данного эффекта в литых образцах.

На основании обсуждения структуры и свойств фазовых составляющих исследованных сплавов сделано предположение, что процессы вращения вектора намагниченности происходят в центральных областях "ячеистой" структуры образцов, поскольку эти области являются наименее высокоанизотропными (по стехиометрии близки к составу 2:17 и обогащены железом).

В четвертой главе, состоящей из трех параграфов, приведены результаты исследования магнитных свойств' и процессов перемагничивания порошковых постоянных магнитов ГИ-Ре-В.

В первом параграфе обсуждается влияние легирования А1 и ИЪ на магнитные свойства магнитов (Ш„ ТЬ . ),ж(]?е„ „ 0о„ _Ме„)__В .

О, 9 0,1 10 0|8-Д О ► «я X го и

-9-

а

/то-г -

1 / Т0-{у

80 60 40 2О

-а

Н,иЭ

-г Н.кЭ

Н-,кЭ

ю

/5 Ь1

21/

Ю ■ Г

5 -

X ТО-1

. Л / ГС1

; то-г

0 30 60 90у,'

юо% <55

1 7 ■ Г

/

О 30 60 30р° о 30 60 л? у/

Рис.2. Размагничивающие части петель гистерезиса (а),угловые зависимости коэрцитивной силы (б) и остаточной намагниченности (в) сплава б^ов^оив^оЛ.«»^«».»!^ после ТО длительностью 5 часов.

В работе приведены зависимости коерцитивной силы и остаточной намагниченности исследованных образцов в зависимости от концентрации легирующего элемента (А1 или ЛЬ). Характер изменения остаточной намагниченности в.обоих случаях качественно одинаков: наблюдается монотонное падение остаточной намагниченности о ростом концентрации А1 и ЫЬ. В случае № ситуация выглядит предпочтительнее, поскольку при концентрации легирующего элемента х=0,05 падение остаточной намагниченности в случае ИЬ составляет 1396, а в случае А1 - 22%. Концентрационные зависимости коэрцитивной силы имеют более слояашй характер. Как при легировании алюминием, так и при легировании ниобием на кривых Н£1(х) наблюдаются отклонения от монотонного роста в области концентраций легирующих элементов х=0,02 - 0,03.

Во втором параграфе проведен анализ влияния микроструктуры на процессы перемагничивания порошковых магнитов (М0 9ТЬ0 4 )14

<Р0о,а-хСоо,А>7А' где м=А1-т>-

Случай легирования магнитов алюмшшем обсувдается о использованием данных о микроструктуре и фазовом составе, полученных в работе /2/. Показано, что легирование алюминием не является оптимальным методом улучшения свойств Ш-Ре-В магнитов, хотя в некоторых случаях может использоватся для увеличения коэрцитивной силы магнитов. Оптимальная концентрация алюминия в постоянных магнитах рассматриваемого состава составляет х = 0,03-0,05.

Структура постоянных магнитов, легированных ниобием, исследована в работа более подробно с применением методов рэнтгенострук-турного, рентгенофазового и металлографического анализов. Установлено, что в образцах состава (М,(ГЬ) (Ре,0о,ЦЬ)В кроме матричной фазы (И<1>ЕЬ)а(Ре,0о,ИЬ)14В присутствуют по крайней мере шесть дополнительных фаз: две фазы, обогащенные неодимом, а такие фазы (Ш,ТЬ)(БЧ),0о,1ГЬ)Вя, (Ш,ТЬ)(Ре,0о,11Ь)2, (Ш,!ГЬ)(Рв,!Л),В)4В4, (Оо,Ре)ШзВ.

Наиболее важные в магнитном отношении данные рентгенофазового анализа приведены на рис.З. По мере роста концентрации ниобия объем матричной фазы в образцах монотонно снижается, косвенным подтверащешмм етому является медленный рост объема фазы (Со.Б'е)ИЬВ. Интересно отметить, что для матричной фазы параметр

-11-

8,7?а 3.776 8,774

Уотн

172

19 Iа

17 16

15 Чотн

24 22

20

18

16 И>7 н

50 40 30 20 10 0

М-псА

(МЩГеСЬМ).

Л (аГе)МЬВ

А.

12. /Я7

/2.146 /2,142

12,123 Чотн 32

28 24

го ш

0,01

0.02

0,03

0,04

0.05 X

Рио.З. Концентрационная зависимость параметров элементарной ячейки матричной фазы (М,!ГЬ)а(Ре,Оо,ИЬ)14В (а), относительного объема фаз И1-г1о11 и В-г1о51 (С), относительного объема фаз (М.ТЬ)(Ре.Оо.ЫЪ) (в) и (Оо,Ре)т>В (г).

а не изменяется о изменением концентрации ниобия, а характер о

изменения параметра с0 в значительной степени соответствует концентрационной зависимости Нс г. В соответствии о теорией кристаллического поля нелинейное поведение параметра с0 сопостав-

лено в работа о изменением анизотропию: свойств основной фазы магнитов. Показано, что данный оффакт мокет обусловливать наблюдаемые особенности в поведении НС1 магнитов при легировании такими элементами, как А1, № и др.

Монотонное падение остаточной намагниченности о увеличением концентрации ниобия объясняется в основном ростом объема фазы (0о,Ре)Ш>В, активно поглощающей бор и тем. самым ухудшающей степень магнитной изоляциии зерен основной фазы. Одновременное ухудшение прямоугольности петель магнитного гистерезиса при достижении концентрации ниобия х=0,03 связано с появлением магнитомягкой фазы типа 2:17.

В результата установлено, что легирование ниобием о целью

повышения Н_. постоянных магнитов Ш-Ре-В является более сх

предпочтительным, чем легирование алхминием. Оптимальная концентрация ниобия для исследованных в работе составов постоянных магнитов составляет х=0,02.

В третьем параграфе рассмотрены угловые зависимости коэрцитивной силы постоянных магнитов Щ-Ре-М-В . Кап видна на рпо|7 . экспериментальные зависимости НС1(Ф) для исследованных образцов

(Мо.9ТЬо,«)1«(Рео18-кСоо,А)7вВа ' ГД9 М =А1'11Ъ' шет качест" венный характер, аналогичный наблюдаемому на постоянных магнитах

(Бя,2г)(Со,Си,Ре)2. Механизм выоококоврцитивного состояния этих двух типов постоянных магнитов различен (основным механизмом для Щ-Ре-В магнитов является задержка зародышвобразования, а для (Бт.йг)(Со,0и,Ре) - задержка смещения доменных границ). Поэтому возможность сопоставления характера кривых НС1(Ф) базовых образцов и аналогичные тенденции в деформации этих кривых в результате терлообработок (составы Бш-гг-Со-Ои-Ра) и легирования (составы Ш-Ре-В) ставит под сомнение данные работы/3/ и позволяет сделать вывод о том, что при построении микромагнитных моделей перемагни-чиваяия постоянных магнитов, в поле, направленном под углом к оси текстуры в качестве исходной следует выбирать зависимость НС(Ф)= Н0(0)/ Совф .

В работе далее анализируется влияние изменения микроструктуры образцов и свойств фазовых составляющих на характер угловых зависимостей НС1(Ф). Обсуздены причины отклонения кривых НС(Ф) от за-

-13-

кона 1/ СоаФ в области углов Ф>Э0° и изменения характера кривых от экстремального к монотонному по мере роота концентрации легирующего элемента. Выявлены различия в концентрационном поведении кривых Нс(ф) при легировании алюминием и ниобием.

В пятой главе приведены результаты исследования частных циклов магнитного гистерезиса в постоянных магнитах Ш-Ре-В и Вш-2г-Оо-Ои-Ре. В первом параграфе описано влияние состава на характер частных циклов магнитного гистерезиса. Показано, что для постоянных магнитов N(1, Ре Втэрмические обработки при ¡Ю0-700°С суще-

16 76 8

ственно влияют на величину коэрцитивной силы, но характер кривых возврата при втом практически не меняется. Во всех случаях наблюдается монотонный рост возврата намагниченности при увеличении размагничивающего поля от нуля до коврцитивного поля. Для постоянных магнитов Бш„ (0о„ Си „ Ре„ „,) о доминирую-

и , 85 О|1Б 0|7 0)09 О» 2 I 2

щим механизмом коэрцитивной оилы за счет задержки смещения доменных границ характер кривых возврата существенно иной. Наклон кривых значительно меньше, а ширина частных циклов определяется не только амплитудой внешнего магнитного поля, но и величиной остаточной намагниченности.

Выявленные особенности кривых возврата позволили проследить влияние легирования А1 и НЪ на механизм высококоэрцитавного состояния постоянных магнитов (Ш„ № ).. „ „Оо„ „М„)„В.

о,? о,1 1в 0,8-х о,а х 76 а

Для легированных образцов рост возврата намагниченности как функции величины перемапшчиваидего поля менее выракен.чем для образцов без добавок-А1 и НЪ. Эта тенденция связана в работе с увеличением в легированных образцах задериси смещения доменных границ и более широким спектром значений полей перемагничивания отдельных зерен. Последнее обстоятельство вносит вклад в ухудшение пря-моутольяости петель магнитного гистерезиса легировашшх образцов.

Во втором параграфе рассмотрено влияния диапазона изменения магнитного поля на характер частных циклов магнитного гистерезиса в постоянных магнитах ИД^е^В и (Ш0 0Б)161'е76ва- Показа-

но, что величина гистерезиса частных циклов пропорциональна амплитуде перемагничивающего поля. Исследованы семейства частных циклов магнитного гистерезиса образца (Ш„ ТЬ , ),Ре„ В ,

О,95 0)16 16 76 8

полученные в результате измерений из различных исходных состояний

(частично размагниченного, соответствующего коэрцитивной сила и частично перемагниченного). Для всех • исходных состояний ширина частных циклов гистерезиса приблизительно одинаково зависит от амплитуды перемагничивающего поля. Показано, что по. частным циклам магнитного гистерезиса, измеренным из различных исходных состояний, возможно изучать спектры критических полей, характеризующих процессы намагничивания и перемагничивания порошковых магнитов типа Ш-Ре-В.

к

ВЫВОДЫ

1. Получены литые и порошковые постоянные магниты на оонове сплавов (Вт.гг)(Оо,Си,Ре)2, где 1 = 5,8-6,7, и порошковые постоянные магниты Н1в(Ре,М)76Ва,. где И =Ш,ТЬ , а М = Д1,ЦЪ. Проведены систематические исследования их магнитных свойств, структуры и процессов перемагничивания в зависимости от химического состава и режимов термических обработок.

2. Построены зависимости величины коэрцитивной силы порошковых магнитов (Бт,2г)(Со,0и,Ре)2от длительности изотермических отжигов. Обнаружено,что для всех Ъ при увеличении длительности отжига в пределах 2-20 час.наблюдается рост коэрцитивной силы.

3. На основании сопоставления угловых зависимостей коэрцитивной силы и остаточной намагниченности образцов постоянных магнитов (6т,гг)(Со,0и,Ре)г показано, что под действием магнитного поля, приложенного под углом к оси текстуры, наряду о процессом смещения доменных границ в них происходят процессы как обратимого, так и необратимого вращения вектора самопроизвольной намагниченности. 4-, Обнаружено сходство в характере угловых зависимостей коэрцитивной силы порошковых магнитов (Вш.йг)(0о,0и,Ре)2 и й(Ре,Ы)В и влиянии на них структурного состояния образцов. Обсуадены причины отклонения данных зависимостей от.закона 1/ Савф.

5. Выполнен анализ углового распределения остаточной намагниченности, вызванного размагничиванием под углом к оси текстуры как литых так и порошковых постоянных магнитов (&п,2г»)(0о,0и,Ре) и й(Ре,М)В. Выявлено смещение максимума на кривых 1„(Ф) для порошковых магнитов (Бт.йг)(Со,0и,Рэ) в направлении, противоположном направлению размагничивающего поля.

-15-

6. Установлено, что вид частных циклов магнитного гистерезиса на кривых возврата образцов магнитов Nd-Fe-B и Sm-Zr-Oo-Ou-Pe существенно различен.Для материалов Nd-Fe-B характерно увеличение -возврата намагниченности при приближении к нулевому значению внешнего магнитного поля, для материалов типа Sm-Zr-Oo-Ou-Pe возврат намагниченности практически не меняется во воем диапазоне поля.

Т. Обнаружено изменение характера кривых возврата материалов типа Nd-Fe-B при легировании их алюминиём и ниобием. Показано, что в легированных материалах наряду с основным механизмом коерцитивно-сти (задержкой зародышеобразования) наблюдается значительный вф-фект задержки смещения доменных границ.

8. На основании систематического исследования изменения фазового состава и микроструктуры постоянных магнитов (Nd,Tb)(Fe,Co,Nb)B при легировании ниобием выявлены основные физические причины,влияющие на особенности процессов перемагничивания в данной группе материалов. Показана возможность оптимизации свойств магнитов при введении ниобия в концентрации х=0,02-0,03.

Цитированная литература

1. К.П.Белов Редкоземельные магнетики и их применение. М. ,1930.

2. J.Fidler, K.G.Knooh Eleotron mlorosoopy of Nd-Fe-B based mag- ' nets. J.Magn.Magn.Mater. 1989. V.80. P.48-56.

3. E.O.Stoner, E.P.Wohlfart A meohaniem of magnetio hysteresis in heterogeneous alloys. Phil.Trans.Roy.Soo. 1948.V240.p.599-643.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: "Г'-.-'

1. Мишип Д.Д., Ораби С., Егоров С.М. Механизм перемагничивания и частные циклы магнитного гистерезиса постоянных магнитов на основе сплавов неодим-келезо-бор и самарий-цирконий-кобальт-келезо-медь.- Журнал технической физики РАН, 1992, С.435-439.

2. Ораби С., Супонев Н.П., Ляхова М.Б., Пушкарь Ю.Е. Угловые зависимости коэрцитивной силы сплавов (Sm,Zr)(Co,Ou,Fe)2.- В кн.: Физика магнитных материалов. Тверь, 1992, С,20-27.

-16-

3. Минин Д.Д., Ораби С., Егоров С.Н. Частные цшиш магнитного гистерезиса постоянных магнитов па основе сшгавов неодам-келезо-бор и самарий-цирконий-кобальт-келезо-медь.- В кн.: Физика магнитных материалов. Тверь, 1992, С.38-48.

4. Ораби С., Ляхова М.Б., Пушкарь Ю.Е., Мишин Д.Д. Особенности процессов перемаггошшания постоянных магнитов (Era.Zr)(Co,Cu,Fa)z - Журнал технической физики РАН, 1992, в печати.

5. Ораби С., Непомнящий С.Г., Пастушенков Ю.Г., Мишин Д.Д. Кристаллическая структура и процессы перемагничивания в сплавах нео-дам-велезо-бор.- Журнал технической физики РАН, 1993, в печати.

Подписано в печать 17.03.1993. Уел .печ.л.1. Уч.-изд.л. Тиран 100 акз. Заказ 1^6'

Отпечатано на ротапринте ТвГУ