Bai giang U16

ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN VÀ TỐC ĐỘ LÀM NGUỘI LÊN NHIỆT ĐỘ Ủ TẠO PHA TINH THỂ TỐI ƯU CỦA VẬT LIỆU NANOCOMPOSITES NỀN Nd-Fe-B

Nguyen Thi Thanh Huyen1,2, Nguyen Hai Yen1, Pham Thi Thanh1, Do Tran Huu3, Doan Minh Thuy4, Nguyen Minh Thuy5 and Nguyen Huy Dan1.
1 Institute of Materials Science, Vietnam Academy of Science and Technology,
18 Hoang Quoc Viet, Cau Giay, Hanoi, Viet Nam; Email:[email protected]
2 Quang Ninh University of Industry, Dong Trieu, Quang Ninh,Viet Nam .
3 Hanoi University of Science and Technology, 1 Dai Co Viet, Hai Ba Trung, Hanoi, Viet Nam.
4 Qui Nhon University, Quy Nhon, Viet Nam.
5 Hanoi National University of Education, 136 Xuan Thuy, Hanoi, Viet Nam.

Tóm tắt. Trong nghiên cứu này, các vật liệu từ cứng nanocomposite nền Nd-Fe-B với các hợp phần khác nhau đã được nghiên cứu có hệ thống để tìm ra các điều kiện công nghệ tối ưu. Các kết quả thu được về mối quan hệ giữa các thành phần của vật liệu, tốc độ phun băng và nhiệt độ ủ, để đạt được hiệu suất tốt nhất của vật liệu nanocomposites được trình bày. Đối với mỗi thành phần và mỗi tốc độ làm nguội chúng tôi có thể tìm thấy một nhiệt độ ủ (trong khoảng từ 625oC đến 750oC) để quá trình tạo pha tinh thể tối ưu của vật liệu được hình thành. Sự tạo pha tinh thể tối ưu của vật liệu từ cứng nanocomposites dẫn đến sự tăng cường lực kháng từ và tích năng lượng cực đại. Xu hướng phụ thuộc của tốc độ làm nguội và thành phần vào nhiệt độ ủ tạo pha tinh thể tối ưu cho các hợp kim được đưa ra và thảo luận.
Từ khoá. Vật liệu từcứng, nanocomposite, nam châm trao đổi đàn hồi, tinh thể từ cứng, phương pháp phun băng nguội nhanh
GIỚI THIỆU

Vật liệu nanocomposite nền Nd-Fe-B, được gọi là nam châm đàn hồi, đã được sử dụng trong khoảng 20 năm và ngày càng được áp dụng nhiều hơn trong thực tế bởi tính chất ưu việt của sản phẩm như tích năng lượng cực đại (BH)max cao. Vật liệu từ cứng nanocomposite bao gồm hai pha từ mềm Fe3B/(-Fe và pha từ cứng Nd2Fe14B.Vi cấu trúc như vậy xuất hiện tương tác trao đổi đàn hồi giữa các hạt từ cứng và mềm lân cận nhau. tương tác này kết hợp những ưu điểm từ độ bão hòa cao của pha từ mềm với tính dị hướng lớn của pha từ cứng để sản xuất vật liệu từ cứng với chất lượng tốt nhất. Để tăng cường các thông số của vật liệu từ cứng này ở nhiệt độ phòng, đã có nhiều nhà khoa học quan tâm đến lĩnh vực nghiên cứu này [1-5]. Một số công trình khoa học đã cho thấy ảnh hưởng của các thành phần và ảnh hưởng của tốc độ làm nguội về sự hình thành pha và tính chất từ của vật liệu. Nhưng ảnh hưởng của hợp phần và tốc độ làm nguội để tạo ra các pha tinh thể tối ưu chưa được đề cập đến nhiều. Trong khi đây là một vấn đề được áp dụng nhiều trong công nghệ sản xuất vật liệu nanocomposite Nd-Fe-B vào thực tế. Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của thành phần và tốc độ làm nguội lên nhiệt độ ủ tạo pha tinh thể tối ưu cho vật liệu nanocomposite Nd-Fe-B được chế tạo bằng phương pháp phun băng nguội nhanh sau đó ủ nhiệt.

THỰC NGHIỆM
Tiền hợp kim với thành phần mong đợi được chuẩn bị từ Nd, Dy, Pr, Fe, Co, Nb và B được nấu nóng chảy trong lò hồ quang nhiều lần để đảm bảo tính đồng nhất. Tiền các hợp kim được sử dụng để chế tạo băng trên thết bị trống quay đơn trục, điều khiển tốc độ làm nguội thông qua tốc độ trống quay. Băng hợp km được ủ trong các điều kiện khác nhau. Tất cả quá trình nấu hồ quang, phun băng và ủ nhịêt được thực hiện trong môi trường khí Ar để tránh quá trình oxy hóa. Cấu trúc của vật liệu đã được kiểm tra bằng phương pháp nhiễu xạ(XRD). Tính chất từ của vật liệu được xác định bằng phép đo từ trễ trên hệ từ kế trường xung. Hệ số khử từ phụ thuộc vào hình dạng của mẫu hợp kim đã được đưa vào trong việc xác định (BH)max của vật liệu.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Điều kiện Công nghệ ảnh hưởng nhiều đến vi cấu trúc và do đó ảnh hưởng đến tính chất từ của vật liệu. Mỗi hợp kim với thành phần xác định cần phải có một điều kiện công nghệ tối ưu tương ứng. Trong phương pháp phun băng nguội nhanh, các yếu tố này bao gồm tốc độ của trống quay, áp lực đẩy hợp kim lỏng, áp suất khí trơ trong buồng nguội nhanh, chiều rộng