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目录1

1 绪论1

1.1 稀土永磁合金1

1.1.1 稀土元素1

1.1.2 稀土永磁合金分类1

1.1.3 稀土永磁合金的晶体结构4

1.1.4 稀土永磁合金的磁参量8

1.1.5 永磁合金（材料）性能优劣判断标准9

参考文献10

1.2 研究稀土永磁合金磁性能的方法10

参考文献14

2.1 SmCo5永磁合金高温相变与磁性15

2 第一代稀土永磁合金15

参考文献24

2.2 SmCo5永磁合金磁性与25～750℃高温相变原位动态观察25

2.2.1 引言和磁性测量25

2.2.2 样品制备与实验方法28

2.2.3 回火处理SmCo5样品对矫顽力的影响29

2.2.4 1000kV超高压电镜对SmCo5样品升温原位动态观察30

2.2.5 讨论41

参考文献44

2.3 SmCo5永磁合金600℃到1000℃回火磁性45

与高温相变原位动态观察45

2.3.1 引言45

2.3.4 磁性测量46

2.3.2 样品制备与实验方法46

2.3.3 对SmCo5永磁合金化学成分的分析46

2.3.5 磁畴结构47

2.3.6 SmCo5永磁合金25～1000℃回火后磁性不可逆损失48

2.3.7 SmCo5永磁合金光电子能谱实验与分析49

2.3.8 SmCo5永磁合金共析分解的电镜原位动态观察51

2.3.9 SmCo5在750℃热态条件下透射电镜的原位动态观察53

2.3.10 SmCo5在750～960℃热态条件下透射电镜的原位动态观察54

2.3.11 讨论57

2.3.12 结论59

2.4 SmCo5永磁合金600℃以下回火矫顽力变化与相变分析60

2.4.1 引言60

参考文献60

2.4.2 样品制备及实验方法61

2.4.3 实验结果与讨论61

2.4.4 结论67

参考文献67

2.5 SmCo5永磁合金光电子能谱研究67

2.5.1 引言67

2.5.2 样品制备工艺及光电子能谱实验条件68

2.5.3 SmCo5表面成分研究69

2.5.4 钐、钴、氧诸元素由表面向深部原子浓度70

的变化70

2.5.5 表面化合物70

2.6 SmCo5永磁合金磁滞回线分析71

2.6.1 引言71

参考文献71

2.5.6 结论71

2.6.2 样品制备工艺、磁测量及透射电镜条件、实验方法72

2.6.3 三类样品化学成分分析72

2.6.4 样品制备工艺分析74

2.6.5 77～500K磁性能曲线及分析74

2.6.6 样品的透射电子显微镜观察分析75

2.6.7 结论76

参考文献76

2.7 SmCo5永磁合金1.5～523K的磁性76

2.7.1 引言76

2.7.3 SmCo5永磁合金1.5K、40K磁性测量与曲线77

2.7.2 样品制备工艺、磁测量设备及试验方法77

2.7.4 用磁参数测量仪测量—196～250℃退磁曲线与磁参数值80

2.7.5 SmCo5—196～250℃可逆温度系数81

2.7.6 SmCo5475～1000℃的矫顽力82

2.7.7 讨论82

2.7.8 结论86

参考文献87

3 第二代稀土永磁合金88

3.1 高矫顽力Sm（Co，Cu，Fe，Zr）7.4合金的相析出、高温相变与磁性88

3.1.1 引言88

3.1.2 样品制备工艺及实验方法89

3.1.3 样品的磁测量结果90

3.1.4 室温下合金显微组织90

3.1.5 从室温到高温胞状组织析出、长大、高温相变的原位动态观察93

3.1.6 结论109

参考文献110

3.2 Sm（Co，Cu，Fe，Zr）7.4永磁合金中锆的作用及电镜观察分析111

3.2.1 引言111

3.2.2 样品制备及实验方法112

3.2.3 锆的作用研究112

3.2.4 结论115

参考文献115

3.3 高矫顽力Sm（Co，Cu，Fe，Zr）7.4永磁合金1.5～523K的磁性116

3.3.1 引言116

3.3.2 样品的制备及磁测量仪器、测量方法116

3.3.3 测量结果及讨论117

3.3.4 结论120

参考文献121

4.1 元素替代对NdFeB永磁合金性能的改进122

4 第三代稀土永磁合金122

参考文献125

4.2 NdFe（Co，Al，Ga）B合金的磁性及铝、钴、镓原子的晶位和作用126

4.2.1 引言126

4.2.2 样品制备工艺与实验方法127

4.2.3 Nd16 B7（Fe1-xCox）77合金128

4.2.4 Nd16B7Co10Fe67-yA1y和Nd16B7Co16Fe61-xAlx合金129

4.2.5 穆斯堡尔效应实验与分析130

4.2.6 钴、镓取代部分铁的透射电镜实验研究及元素作用分析133

4.2.7 结论139

参考文献141

4.3.3 SEM相分析142

4.3.2 样品制备工艺及实验方法142

4.3.1 引言142

4.3 NdFeB永磁合金中Nd2Fe14B和Nd2（Fe，Co）14B主相的研究142

4.3.4 强磁性相Nd2Fe14B的形成143

4.3.5 室温下Nd2Fe14B穆斯堡尔效应研究144

4.3.6 Nd2（Fe，Co）14B的晶内微区分析和穆斯堡尔效应研究144

4.3.7 高温下Nd2Fe14B和Nd2（Fe，Co）14B透射电镜的原位动态观察145

4.3.8 结论147

参考文献149

4.4 NdFeB合金中富硼相的研究149

4.4.1 引言149

4.4.2 样品制备工艺及实验方法149

4.4.3 Nd1.11Fe4B4透射电镜原位动态观察150

4.4.4 Nd1+εFe4B4的X射线衍射和穆斯堡尔效应研究151

4.4.5 Nd1.11Fe4B4相分析152

4.4.6 富硼相与矫顽力之间的关系154

4.4.7 结论154

参考文献155

4.5 NdFeB中硼含量对Nd2Fe14B相和磁性的影响155

4.5.1 引言155

4.5.2 样品制备工艺及实验方法156

4.5.3 硼含量对合金磁性能及相结构的影响157

4.5.4 结论161

参考文献161

4.6.3 在NdFeB合金中用钴取代部分铁162

4.6.2 样品制备工艺及实验方法162

4.6.1 引言162

4.6 高居里温度NdFeCoGaB永磁合金162

4.6.4 在NdFeCoB合金中用镓取代部分铁163

4.6.5 结论168

参考文献168

4.7 添加元素镝对NdFeB永磁合金性能的影响169

4.7.1 引言169

4.7.2 样品制备工艺及实验方法169

4.7.3 SEM实验结果170

4.7.4 磁性测量171

4.7.5 透射电镜实验结果172

4.7.6 Dy2O3的分布173

4.7.7 结论174

参考文献175

4.8 含铌、镓的NdFeB永磁合金的纳米微观结构与矫顽力机制模型175

4.8.1 引言175

4.8.2 样品制备工艺及实验方法176

4.8.3 样品的磁性测量176

4.8.4 穆斯堡尔效应研究177

4.8.5 含铌的NdFeB合金纳米微观结构电镜观察179

4.8.6 含铌、镝的五元NdFeB合金的元素动态交叉和微观结构180

4.8.7 含铌、镓、钴、镝的七元NdFeB合金的元素动态交叉和微观结构180

4.8.8 含铌的NdFeB合金与居里点182

4.8.9 多元NdFeB永磁合金矫顽力机制新模型184

4.8.10 结论185

参考文献186

4.9.1 引言187

4.9 Nd15Fe78 B7永磁合金的磁性与高温相变原位动态观察与分析187

4.9.2 样品制备工艺及实验方法188

4.9.3 NdFeB系永磁合金室温下晶界显微组织与晶界相188

4.9.4 富硼相（Nd1.11Fe4B4）显微组织的高温相变192

4.9.5 Nd15Fe78B7晶界富钕薄带显微组织高温相变195

4.9.6 Nd15Fe78B7合金中基体相Nd2Fe14B相高温相变195

4.9.7 结论198

参考文献199

4.10 Nd16Fe69Co8 B7永磁合金高温相变原位动态观察与磁性200

4.10.1 引言200

4.10.2 样品制备工艺与实验方法200

4.10.3 纳米微观结构高温相变的原位动态观察201

4.10.4 钴在NdFeCoB合金中的作用206

4.10.5 磁性能测量结果与分析207

4.10.6 居里温度测量结果207

4.10.7 X射线衍射相分析、点阵常数与晶胞体积207

4.10.8 Nd16Fe69Co8B7时效温度和矫顽力的关系208

4.10.9 结论209

参考文献210

4.11 NdFeB永磁合金显微组织中晶界薄层相分析210

4.11.1 引言210

4.11.2 实验方法211

4.11.3 磁性测量211

4.11.4 超高压电镜对样品原位动态观察结果分析211

参考文献222

4.12.2 快淬磁体的磁测量结果223

4.12.1 样品制备工艺及实验方法223

4.12 快淬NdFeB永磁合金223

4.12.3 晶化温度与矫顽力的关系224

4.12.4 室温下显微组织224

4.12.5 样品由非晶向微晶转化的高压电镜原位动态观察225

4.12.6 结论225

参考文献225

4.13 稀土永磁合金的稳定性226

4.13.1 温度稳定性226

4.13.2 时间稳定性232

4.13.3 化学稳定性232

4.13.4 结论232

参考文献233

5.1 国外发展概况234

5 稀土永磁合金发展与前景234

5.2 国内发展概况241

5.3 制备工艺发展概况244

5.4 应用与展望249

参考文献255

附录257

附录1 元素周期表257

附录2 稀土元素原子的外部电子层结构258

附录3 稀土元素的原子半径和三价离子半径值258

附录4 稀土元素的某些物理性质259

附录5 常用物理常数260

附录6 若干废弃单位与国际制（SI）单位的关系260

附录7 磁学及其有关量的单位换算表261