永磁材料在透射电镜下是什么样的?

為{幸葍}努か失效分析 2023-09-01 11:45:45 402阅读 举报



论文链接


https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.170235



论文简要

本文系统地研究了不同高度的热变形Nd-Fe-B磁体的富钕相演变。


扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)的结果表明,在热压磁体中产生了无序定向的板状晶粒,并在没有任何变形的情况下进行高温处理。在这种情况下,晶界(GBs)和三结区(TJRs)为在磁带内储存富钕相提供了丰富的空间。


随着高度的降低,板状晶粒不断长大并有规律地排列,导致晶带内部的GBs和TJRs减少。由于缺乏储存点,液态富钕相很容易被挤压到晶带之间的空隙,在压力下形成块状的富钕相。


能量色散X射线光谱(STEM-EDS)结果表明,块状富钕相的形成不仅导致了薄晶界的形成,而且还导致了磁带内部非铁磁相元素含量的减少。


由于GBs对磁畴壁的钉扎作用减弱,矫顽力的机制逐渐从钉扎场控制变为反向磁畴成核。因此,随着高度减少70%,剩磁从8.32 kG增加到13.62 kG,而矫顽力从19.62 kOe明显下降到11.57 kOe。因此,在制造具有高矫顽力的热变形Nd-Fe-B磁体时,避免形成块状的富Nd相是至关重要的。




次仍旧从透射电镜方面出发,

来解读文章中的电镜图片




看图说话


 图1


HD25(a)和HD70(d)磁体的BF透射电子显微镜(TEM)图像;

HD25(b,c)和HD70(e,f)磁体的高分辨TEM(HRTEM)图像。

对钕铁硼进行了热变形处理,

高度分别降低了0%、25%、40%、60%和70%。

与上述高度降低相对应的准备好的样品

分别表示为HD0、HD25、HD40、HD60和HD70。







图1透射电镜数据分析要点:





Nd2Fe14B晶粒形态、晶界富钕相宽度

01
  形貌像


变形过程中纹理与高度较低有关:在HD25的透射电镜明场像下,晶粒方向是随机的,而HD70的晶粒是有规律的堆叠,

02
高分辨像


三叉晶界及相邻晶界的数量以及晶界处的富Nd相含量减少:在HD70的透射电镜高分辨图片中,晶界富Nd相宽度小于HD25







图1透射电镜数据处理要点:






晶界相厚度测量

(建议使用DigitalMicrograph软件,版本3.0以上)


①   视频教程

   文字教程

      使用DM软件中:profile 功能:









图2

HD25(a)和HD70(b)的HAADF-STEM图像

和相应的STEM-EDS元素图谱的Nd、Fe、Co和Ga。

表1. 图2中HD25和HD70三叉晶界成分(at.%)。







图2透射电镜数据处理要点:






晶粒形态、钕元素分布


01
STEM-HAADF   


三叉晶界数量HD70明显少于HD25,一些Nd2Fe14B晶粒直接接触

02
EDS-Mapping


 Nd与添加剂Ga分布相似

03
EDS-points


晶界处Nd含量下降以及晶粒内部其他元素也相应减少







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作者:為{幸葍}努か
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