Vật liệu từ cứng (VLTC) là vật liệu có khả năng tích trữ năng lượng của từ
trường tác động lên nó và trở thành nguồn phát từ trường. Khả năng tích trữ năng
lượng đó được đặc trưng bằng đại lượng tích năng lượng cực đại (BH)
max
của vật liệu.
VLTC được ứng dụng từ rất lâu và trong rất nhiều lĩnh vực của cuộc sống: Kim la bàn,
cửa tủ lạnh, ổ cứng máy tính, mô tơ, máy phát điện, máy tuyển quặng, thiết bị khoa học
kỹ thuật, thiết bị y tế… Tiềm năng ứng dụng lớn đã thúc đẩy sự tìm kiếm vật liệu mới
và công nghệ chế tạo mới, nhằm tạo ra những vật liệu có tính chất từ tốt hơn đáp ứng
được các yêu cầu của cuộc sống hiện đại. Một trong các VLTC được các nhà khoa học
quan tâm nghiên cứu nhiều hiện nay là vật liệu nanocomposite nền Nd-Fe-B.
VLTC nanocomposite nền Nd-Fe-B bao gồm các pha từ mềm (Fe
3
B, α-Fe) và
pha từ cứng (Nd
2
Fe
14
B) có kích thước nanomet [25]. Ở kích thước này, hiệu ứng tương
tác trao đổi đàn hồi giữa pha từ cứng và pha từ mềm cho phép khai thác được cả từ độ
bão hòa lớn của pha từ mềm và lực kháng từ cao của pha từ cứng, để tạo nên một vật
liệu có tích năng lượng (BH)
max
lớn. Loại vật liệu này có thể chỉ cần một lượng Nd
bằng khoảng 1/3 so với nam châm thiêu kết Nd
2
Fe
14
B thông thường, nên làm tăng độ
bền cơ học, hóa học và giảm đáng kể giá thành. Mặt khác, công nghệ chế tạo cũng đơn
VLTC nanocomposite (Nd,Pr,Dy)-(Fe,Co)-Nb-B.
:
Nâng cao chất lượng và hoàn thiện công nghệ chế tạo vật liệu từ cứng
nanocomposite Nd-Fe-B, bằng cách thay đổi hợp phần và khảo sát mối liên hệ giữa
cấu trúc và tính chất của chúng.
:
Luận án được tiến hành bằng phương pháp thực nghiệm. Các mẫu nghiên cứu
được chế tạo bằng phương pháp phun băng nguội nhanh và nghiền cơ năng lượng cao.
Nghiên cứu cấu trúc của mẫu bằng các kỹ thuật nhiễu xạ tia X và hiển vi điện tử. Tính
chất từ của vật liệu được khảo sát bằng các phép đo từ trễ và từ nhiệt. Các nam châm
kết dính được chế tạo theo quy trình công nghệ ép nguội và ép nóng.
!:
Các kết quả nghiên cứu của luận án đã xây dựng được bức tranh tương đối
hoàn thiện về ảnh hưởng của hợp phần và các điều kiện công nghệ chế tạo lên cấu
trúc và tính chất từ của VLTC nanocomposite Nd-Fe-B. Mặt khác, đề tài có ý nghĩa
khoa học cao trong việc ứng dụng các hiệu ứng vật lý ở kích thước nanomet cho việc
tạo ra các loại vật liệu từ tiên tiến.
"#$% &':
(i) Thêm vào hợp kim Nd-Fe-B một số nguyên tố (Pr, Dy, Nb, Co) để tăng
cường được các tham số từ cứng như lực kháng từ, tích năng lượng cực
đại và nhiệt độ Curie T
C
,
đồng thời làm ổn định công nghệ chế tạo vật liệu.
(ii) Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ phần các nguyên tố và công nghệ chế tạo lên
cấu trúc và tính chất từ của VLTC nanocomposite Nd-Fe-B.
(iii) Nghiên cứu chế tạo vật liệu nanocomposite Nd-Fe-B bằng cả hai phương
pháp: nguội nhanh và nghiền cơ năng lượng cao.
2
max
~ 5 MGOe
được chế tạo. Việc tìm ra VLTC chứa đất hiếm là một bước tiến quan trọng trong quá
trình phát triển VLTC. VLTC chứa đất hiếm chủ yếu là SmCo
5
có (BH)
max
> 20 MGOe,
Sm
2
Co
17
có (BH)
max
> 30 MGOe và Nd
2
Fe
14
B có (BH)
max
> 50 MGOe. Vật liệu từ
cứng nanocomposite Nd-Fe-B, tổ hợp của pha từ cứng Nd
2
Fe
14
B và hai pha từ mềm
α-Fe, Fe
3
B được chế tạo vào năm 1988. Loại vật liệu này đang được quan tâm nghiên
cứu vì khả năng ứng dụng lớn và có thể nâng cao hơn nữa tích năng lượng (BH)
)(*(*(
Pha Nd
2
Fe
14
B có dị hướng từ tinh thể K
1
= 4,9.10
6
J/m
3
, từ độ bão hòa μ
0
M
s
= 1,61 T và nhiệt độ Curie T
C
= 585 K (312
o
C).
/0Q0R SIJK"$ABCA(
)(/()(0
Trong nam châm thiêu kết các hạt từ kích thước vài micromet được liên kết nhau
bởi một pha phi từ giàu Nd ở biên hạt. Vật liệu này có tính dị hướng cao, có tích năng
lượng cực đại (BH)
max
lớn, (BH)
max
∼ 57 MGOe và có lực kháng từ lớn H
c
B (~ 585 K).
4
/0T0#E'UVWX* IJK ' EC"$ABCA(
)(6()(789:((;''$%<(=>?;=@
Đây là mô hình đơn giản mà lại khá phù hợp với thực nghiệm. Kết quả tính
toán cho thấy, để phát huy tương tác trao đổi giữa hai pha từ cứng và từ mềm, các hạt
tinh thể của cả hai pha có kích thước khoảng 10 nm và phân tán đồng đều với tỉ phần
thể tích pha từ cứng có thể giảm xuống tới 9% thể tích vật liệu.
)(6(*(7#5A89"
Một số các lý thuyết như của R. Skomski, J. M. D. Coey, Schreft và Fisher có các
ưu nhược điểm khác nhau và thường được áp dụng cho các trường hợp cụ thể của vật liệu.
/0Y0.*S IJK ' EC"$ABCA(
)(B()(C !"&#
Nguyên tắc của phương pháp phun băng nguội nhanh là sử dụng năng lượng
của dòng cảm ứng để năng lượng hóa vật liệu. Sau đó vật liệu được phun lên bề mặt
trống quay nhẵn bóng đã được làm lạnh bởi dòng nước chảy ngầm bên trong, để tạo
ra các băng hợp kim nguội nhanh có cấu trúc VĐH hoặc nano tinh thể.
)(B(*(C !"!&'
Nghiền cơ năng lượng cao (NCNLC) là kỹ thuật sử dụng động năng của các viên
bi năng lượng hóa vật liệu (dựa trên sự va đập các bi thép cứng vào vật liệu). Các bi thép
này cùng với vật liệu được quay ly tâm hoặc lắc với tốc độ rất cao trong buồng kín cho
phép tạo ra bột vật liệu có kích thước nano hoặc VĐH.
)(B(/(+" !""
Một số phương pháp khácnhư phương pháp cán nóng và phương pháp tách vỡ
tái hợp sử dụng khí hydro HDDR cũng có thể dùng để chế tạo VLTC nanocomposite.
/0Z0.X*,[-MKIJ ' EC"$ABCA(
)(D()(E F2G484
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. Các yếu tố trong công nghệ nguội nhanh gồm tốc
L0/0.*S 'b'"$ABCA(
*()()(+"A'IJK
Phương pháp hồ quang được dùng để chế tạo các hợp kim khối ban đầu từ các
nguyên tố Nd, Pr, Dy, Fe, Co, Nb và hợp kim FeB (B 18%) với độ sạch cao. Các hợp kim
khối này được dùng để tạo các mẫu băng và mẫu bột bằng phương pháp phun băng nguội
nhanh và nghiền cơ năng lượng cao.
*()(*(+& !"#
Hợp kim được nấu nóng chảy bằng lò cao tần rồi được phun lên mặt của một trống
đồng lạnh đang quay với tốc độ lớn để tạo ra các băng hợp kim có độ dày 20 ÷ 60 µm.
*()(/(+ !"!&'
Mẫu nghiền đựng trong cối và được nghiền bởi nhiều bi nghiền có kích thước
khác nhau để tăng hiệu quả nghiền.
*()(1(LM'N4O
Quá trình ủ nhiệt nhằm mục đích tạo pha tinh thể có thành phần và cỡ hạt mong muốn.
*()(6(P$0.
Ép thường (ép nguội): Cho bột vào khuôn, tăng dần lực ép đến 15 tấn, duy trì lực
6
ép khoảng 5 phút, triệt tiêu lực ép dỡ khuôn lấy mẫu, được viên nam châm.
Ép nhiệt (ép nóng): cho bột vào khuôn, đặt khuôn vào lò gia nhiệt và ép gia nhiệt
ở nhiệt độ 300
o
C. Duy trì áp lực lên mẫu trong thời gian 15 phút sao cho nhiệt độ của
mẫu trong lò giảm xuống dưới nhiệt độ nóng chảy của chất kết dính (150
o
C) thì xả áp
và chờ cho mẫu nguội tự nhiên thì lấy mẫu ra.
L0L0.MGN
*(*()(C !"QRL
Qua phổ nhiễu xạ tia X ta có thể xác định được các đặc trưng cấu trúc của
mạng tinh thể như: kiểu mạng, pha tinh thể và các hằng số mạng. Từ phổ XRD cũng
xung cao. Mẫu đo được đặt tại tâm của cuộn nam châm cùng với hệ cuộn dây cảm
biến pick - up. Tín hiệu ở lối ra tỷ lệ với vi phân từ độ và vi phân từ trường sẽ được
thu thập, xử lí hoặc lưu trữ cho các mục đích cụ thể.
7
.Q0e"``f"3.g5h1?i"3jk"1i9k".l1mn.6o
1p"`.`l11<.g56819:;1<.="3"5">.>>?:1@"$ABCA(
Q0/0.,JIMGNIOqdDUJ*S IJ ' EC
"$ABCA(%r'"%
Hình 3.1 là phổ XRD của các mẫu
hợp kim Nd
10,5
Fe
83,5-x
Nb
x
B
6
(x = 0; 1,5 và
3) được phun băng với tốc độ trống quay v
= 30 m/s trước khi ủ nhiệt. So với mẫu
không pha Nb thì mẫu pha Nb có cường độ
các đỉnh nhiễu xạ yếu dần theo nồng độ
Nb, đồng thời khả năng tạo trạng thái
VĐH của hợp kim tăng lên. Kết quả đo từ
trễ cho thấy mẫu x = 1,5 có đường cong từ
trễ khá trơn nhẵn và có H
c
khá cao (H
c
= 7
x = 3
H
c
(kOe)
T
a
(
o
C)
=9/(1(
!
!
"
#
$!%&'()*
+,-.#/
0
0+,,1+2$'(345+6
1+7+.+,-.8
Để tăng cường tính từ cứng cho vật liệu chúng tôi đã tiến hành ủ nhiệt các mẫu
băng Nd
10,5
Fe
83,5-x
a
thay đổi).
Hình 3.6 là các ảnh TEM trường sáng, ảnh SAED và ảnh HRTEM của mẫu được
pha Nb với nồng độ là 3%, chúng tôi thấy Nb giúp làm mịn hạt, làm cho các hạt trở nên
đồng đều hơn, các biên hạt được phân lập rõ ràng, điều đó giải thích H
c
của
mẫu lớn .
=9/(B?@+8ABC$D+
6<8AB$'(D+EFA=$
"
#
*+,-.G,?
Tóm lại với nồng độ Nb trong khoảng 1,5 ÷ 3%, hợp kim có kích thước hạt tinh
thể khá đồng đều, cấu trúc vi mô ổn định và lực kháng từ được nâng lên khá cao.
Q0L0"R Jd#.GCIJ ' EC"$ABCA(%r'.
/(*()(E F2+'.2
)UV6R
W*
H
0
!
"
#
$!%HI#
'('>,'%JC?
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
x = 0
x = 2
x = 4
x = 6
4
π
M (kG)
H (kOe)
T
a
sau khi ủ
nhiệt. Khi được ủ nhiệt, T
C
của các
mẫu tăng dần theo nồng độ Co,
khoảng nhiệt độ T
C
của các mẫu
thay đổi khá rộng từ ∼ 585 đến ∼
650 K. Các đường từ nhiệt chưa
giảm về không khi nhiệt độ tăng đến
700 K là do pha từ mềm α-Fe trong
các mẫu có nhiệt độ Curie cao hơn (∼
1050 K)./(*(*(E F2+'.2
)UV6R
WUV6
+
R
/
B
?RX
UV*V1$%B@
0
0.2
0.4
0.6
?
10
Ảnh hưởng của Co lên cấu trúc và tính chất từ của vật liệu nanocomposite Nd-Fe-B
được tiếp tục nghiên cứu trên hệ hợp kim Nd
10,5-x
Fe
80,5
Co
x
Nb
3
B
6
(x = 0, 2, 4 và 6). Kết quả
phân tích cấu trúc với các tốc độ làm nguội từ 10 m/s đến 40 m/s cho thấy sự hình thành
pha phụ thuộc cả vào nồng độ của Co và tốc độ làm nguội. Với x = 0 mẫu kết tinh ngay ở
tốc độ làm nguội cao nhất (v = 40 m/s). Với nồng độ Co từ 2 ÷ 6%, tỷ lệ kết tinh của hợp
kim giảm đáng kể ở v = 10 và 20 m/s và gần như vô định hình ở v = 40 m/s. Quá trình ủ
nhiệt đã làm tăng cường tính từ cứng cho vật liệu. Hình 3.14a biểu diễn sự phụ thuộc của
lực kháng từ H
c
vào nhiệt độ ủ. Chúng ta có thể thấy rằng, lực kháng từ giảm với nồng độ
tăng lên của Co. Tuy nhiên, sản phẩm vẫn cho tích năng lượng cực đại (BH)
max
lớn (hình
3.14b). Điều này có thể được giải thích do từ độ bão hòa cũng như độ từ dư của các hợp
kim tăng lên đáng kể với sự gia tăng của nồng độ Co.
0
2
4
C)
x=0
x=2
x=4
x=6
=9/()1?E41+7+.6
$'($"6
!
$'(0+,-.8
+K1
5,
!
?
0
!
"
#
$!%HI'(#?
Tóm lại, Co có thể làm tăng khả năng tạo trạng thái VĐH, đồng thời tăng từ độ
bão hòa và đặc biệt làm tăng nhiệt độ Curie cho vật liệu.
Q0Q01s]tKIJ ' EC"$ABCA(%r
'GIOuX
/(/()(E F2C'.24$3'45
Mẫu băng Nd
5
10
15
625 650 675 700
x=1
x=2
x=3
x=4
(BH)
max
(MGOe)
T
a
(
o
C)
=9/(*U(E41+7+.6
$'($"6
!
$'(0+,-.8
+K15,
I
!
9
!
/
4-x
Dy
x
Fe
78
B
18
(x = 0,25;
0,5; 0,75 và 1) ủ nhiệt ở 650
o
C trong thời gian 10 phút. Ta thấy rằng tính từ cứng của
hợp kim đã được tăng cường đáng kể. Lực kháng từ của tất cả các mẫu này đã vượt
trên 3 kOe, tăng khoảng hơn 30% so với mẫu chưa có Dy. Tích năng lượng (BH)
max
0
1
2
3
4
0 5 10 15 20
x = 1
x = 2
x = 3
x = 4
H
c
(kOe)
t
a
80,5
Co
6
Nb
3
B
6
(x = 0,25; 0,5; 0,75 và 1) cũng đã được
nghiên cứu. Khi ủ ở nhiệt độ 750
o
C, tính
từ cứng của 2 mẫu có nồng độ Dy
0,25% và 0,5% đã trở nên khá tốt. H
c
~
3,1 kOe, lớn hơn khá nhiều so với mẫu Nd
4,5
Fe
80,5
Co
6
Nb
3
B
6
không chứa Dy (~ 2,5
kOe). Tích năng lượng (BH)
max
của hai mẫu có nồng độ Dy 0,25 và 0,5 % tương ứng
là 11,3 và 13,5 MGOe; vượt qua giá trị tối ưu của mẫu không chứa Dy.
H (kOe)
=9/(**? L
I !
=M
!
/
"
$!%H&&/
'(+,-*#
0
01+2?
13
=9/(*D(6
1+7+.'(08
+K15,$
9
#N!
lực kháng từ H
c
và tích năng lượng (BH)
max
có thể được thay đổi trong các khoảng tương
ứng là 14,5 kOe và 16 MGOe (bảng 3.8).
[/(W(8O+3K4P,$"6
!
$BQR+-+K15,
$
9
#N!
! M
"
INM
$!%S#M%SH*+,-.5++
RE
T
a
(
o
C)
72,5/14 9,6 8,1 7,8 7,4 - -
.P0e"``f"3.g5.z"3"3`;.`{1|>9k"1p"`.`l1
1<.g56819:;"5">.>>?:1@"$ABCA(
P0/0e[wIOd#O'#Jd#I
J ' EC"$ABCA(
Hình 3.29a biểu diễn sự phụ thuộc của lực kháng từ H
c
vào nhiệt độ ủ tạo pha tinh
thể T
a
của hợp kim Nd
4
Fe
78
B
18
với các tốc độ làm nguội khác nhau. Chúng tôi nhận ra
rằng nhiệt độ ủ tối ưu của hợp kim tăng từ 650
o
C đến 700
o
C khi tốc độ trống quay giảm
từ 40 m/s đến 20 m/s.
15
0.4
0.8
1.2
1.6
2
600 625 650 675 700 725
=9/(*Y(E41+7+.345+6
'(0+,-.P01+,++T8
+K15,
I
/
"
$'(
"
#
$ '>,G.GUM5++?
Hình 3.29b cho thấy sự phụ thuộc
của lực kháng từ H
c
vào nhiệt độ ủ T
a
của
mẫu hợp kim Nd
10,5
Fe
C đến 650
o
C (hình 3.31). Đối với các hệ
hợp kim chứa Pr, Co và Nb chúng tôi nhận thấy rằng nhiệt độ ủ tối ưu giảm khi
nồng độ Pr tăng và tăng lên khi tăng nồng độ Co và Nb.
P0L0"*S IJ ' EC"$ABCA(%r
}s
Khảo sát ảnh hưởng của kích thước
hạt và chế độ xử lý nhiệt lên cấu trúc và
tính chất từ của nam châm đàn hồi
Nd
2
Fe
14
B/α-Fe với hợp phần danh định là
Nd
12
Fe
82
B
6
. Phân tích XRD cho thấy khi
tăng thời gian nghiền thì cường độ đỉnh
0
5
10
15
650 700 750 800
x = 6
x = 8
"K+,V05+0D
+,,5++?
16
nhiễu xạ giảm mạnh chứng tỏ kích thước hạt giảm (hình 3.34). Ở thời gian nghiền 7 h,
các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng cho pha Nd
2
Fe
14
B chỉ còn lại rất ít và hầu như không còn
quan sát thấy ở các thời gian nghiền lâu hơn (có sự phân hủy cấu trúc pha).
=9/(/6(@+EAB "K+,V05+0D+,,
5++W+$+$/+$'(+$?
Trên ảnh SEM (hình 3.35) cho thấy kích thước hạt tinh thể vào khoảng 50 - 100 nm
với thời gian nghiền 3 h và giảm xuống khoảng 30 - 50 nm với thời gian nghiền là 5 h, kích
thước hạt tinh thể vào cỡ 10 - 20 nm với thời gian nghiền là 7 h. Như vậy, để đạt
được kích thước hạt một vài chục nm, đủ để xảy ra hiệu ứng trao đổi đàn hồi, cần một
khoảng thời gian nghiền không quá dài. Ở thời gian nghiền lớn hơn các hạt tinh thể bị kết
đám, rất khó quan sát được các hạt riêng rẽ, đồng thời xuất hiện sự phân pha trong vật liệu.
Khi chưa ủ tất cả các hợp kim thể hiện tính từ mềm. Sau khi ủ nhiệt một số mẫu hợp kim lại
biểu lộ tính từ cứng khá cao (hình 3.37). Ở nhiệt
độ ủ 600
o
C mẫu nghiền 7 h cho lực kháng từ
cao nhất đạt 5,2 kOe và tích năng lượng cực
đại (BH)
max
~ 16,7 MGOe.
Để khảo sát ảnh hưởng của các thông
17
chúng tôi đã lựa chọn hợp phần danh định là Nd
16,5
Fe
77
B
6,5
để khảo sát. Kết quả phân
tích cấu trúc cho thấy để giảm thời gian nghiền thì tỉ lệ bi/bột phải tăng lên. Tuy
nhiên do khối lượng bi không đổi nên lượng mẫu chế tạo được sẽ ít hơn. Khi nghiền
trong xăng và heptan thì cấu trúc của mẫu thay đổi không đáng kể. Điều này cho thấy
dung môi heptan hoặc xăng là lựa chọn tốt để khắc phục nhược điểm phân hủy cấu
trúc của vật liệu đã chế tạo như nghiền trong khí Ar. Ảnh hưởng của thời gian nghiền
lên kích thước hạt cho thấy khi nghiền trong dung môi kích thước hạt giảm mạnh khi
tăng thời gian nghiền đến 7 h. Tăng thời gian nghiền nhiều hơn nữa thì kích thước hạt
cũng giảm rất ít.
P0Q01FJ'*S 'R'*$-"$ABCA(
Quy trình chế tạo các nam châm kết dính được thực hiện theo các bước sau đây:
- Chế tạo vật liệu theo phương pháp phun băng nguội nhanh với tốc độ v = 30 m/s.
- Xử lý nhiệt các băng VĐH ở nhiệt độ tối ưu. Chế độ xử lý nhiệt cụ thể cho 3 hệ vật liệu
được chế tạo thử nghiệm mẫu lần lượt là: i) T
a
= 675
o
C, t
a
= 10 phút cho hệ Nd
2
Pr
2
)
10,5
Fe
82
Nb
1,5
B
6
.
- Nghiền các băng đã được xử lý nhiệt thành bột, sử dụng rây bột cỡ 0,4 mm.
- Trộn bột hợp kim với keo theo tỷ lệ 0,25 ml keo/1 g bột rồi khuấy liên tục cho đến
khi keo khô.
- Cho vào khuôn ép đường kính 16 mm và ép thành viên có chiều cao cỡ 15 - 20 mm với
lực ép 7,5 tấn/cm
2
. Quá trình ép sử dụng hai chế độ ép nóng và ép nguội. Khi ép
nóng, nhiệt độ của khuôn được nâng tới ~ 300
o
C trong khoảng thời gian 5 phút với
tốc độ gia nhiệt lúc đầu là 50
o
/phút sau khi đạt nhiệt độ 260
o
C giảm tốc độ gia nhiệt
xuống 20
o
/phút đến 310
o
C thì tắt lò. Đối với các viên nam châm ép nguội còn phải
qua một quá trình sấy ở 250
.,?
Hình 3.46 là đường cong từ trễ của hệ mẫu Nd
2
Pr
2
Fe
78
B
18
khi ép nóng và ép
nguội. Ta thấy rằng lực kháng từ của nam châm không thay đổi nhưng từ độ bão hòa
và từ độ dư của nam châm tăng rõ rệt bằng cách ép nóng. Điều đó là do mật độ khối
của nam châm được tăng lên.
0
2
4
6
8
10
-12 -10 -8 -6 -4 -2 0
M
B
BH
M, B (kG)
H (kOe)
0
2
4
6
$?
Các đường đặc trưng từ độ M
v
, cảm ứng từ B và tích năng lượng BH của nam
châm đàn hồi đã chế tạo của hai hệ mẫu Nd
10,5
Nb
1,5
Fe
82
B
6
và (Nd
0,5
Pr
0,5
)
10,5
Fe
82
Nb
1,5
B
6
được chỉ ra trên hình 3.47. Các điều kiện công nghệ và thông số từ của 3 loại nam
châm đàn hồi này được liệt kê trên bảng 3.10.
[/()U(,V5,-_+-'(+_CG+K+0
30P,+Y(+^,?
19
Hệ mẫu
78
B
18
lạnh 7,5 5,6 3,4 2,7 7,4 6,4
nóng 7,5 5,8 3,3 2,7 8,4 7,8
Nd
10,5
Nb
1,5
Fe
82
B
6
lạnh 7,5 5,6 7,5 4,8 7,3 9,6
nóng 7,5 5,9 7,5 5,0 7,8 10,7
(Nd
0,5
Pr
0,5
)
10,5
Nb
1,5
Fe
82
B
6
nóng 7,5 6,0 8,0 5,1 7,8 11,2
Ta thấy rằng trên cả 3 hợp phần đã nghiên cứu thì chế độ ép nóng đều làm tăng
mật độ khối của nam châm đàn hồi và dẫn đến làm tăng tích năng lượng (BH)
kháng từ dẫn đến sự tăng cường tích năng lượng cực đại (BH)
max
của vật liệu.
Nồng độ Nb trong khoảng 1,5 ÷ 3% là tối ưu.
2. Đã nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Co và các điều kiện công nghệ lên cấu
trúc và tính chất từ của các băng hợp kim nguội nhanh với hợp phần
Nd
10,5-x
Fe
82
Co
x
Nb
1,5
B
6
(x = 0 ÷ 8) và Nd
10,5-x
Fe
80,5
Co
x
Nb
3
B
6
(x = 0 ÷ 6). Kết quả
cho thấy, với nồng độ từ 2 đến 4%, Co có thể làm tăng khả năng tạo trạng thái vô
định hình và nâng cao được nhiệt độ Curie của hợp kim (lên tới 650 K). Lực
kháng từ lớn hơn 10 kOe và tích năng lượng cực đại (BH)
đạt
trên 13 MGOe).
4. Đã tìm được hợp phần và điều kiện công nghệ chế tạo tối ưu cho hệ vật liệu từ
cứng nanocomposite với dải nồng độ đất hiếm thay đổi rộng (6 ÷ 12%):
(Nd
0,5
Pr
0,5
)
6+x
Nb
1,5
Fe
88,5-x-y
B
4+y
(x = 0 ÷ 6, y = 0 ÷ 10). Tỉ phần Fe/B tối ưu là 84,5/8;
82,5/8; 78,5/10 và 76,5/10 tương ứng với nồng độ đất hiếm là 6%, 8%, 10% và
12%. Các đồ thị và biểu bảng biểu diễn sự phụ thuộc của các thông số từ cứng vào
hợp phần và điều kiện công nghệ cho hệ hợp kim này cho phép lựa chọn hợp phần
và điều kiện công nghệ để chế tạo được vật liệu có các thông số từ cứng mong
muốn. Lực kháng từ và tích năng lượng cực đại (BH)
max
của vật liệu có thể được
tùy chọn trong những khoảng khá rộng, tới ~ 15 kOe và ~ 16 MGOe, một cách
tương ứng.
5. Đã nghiên cứu ảnh hưởng tương hỗ lẫn nhau của các điều kiện công nghệ chế
tạo vật liệu nanocomposite nền Nd-Fe-B thấy: Nhiệt độ ủ tối ưu (nhiệt độ ủ cho
21
thông số từ cứng lớn nhất) giảm khi tốc độ nguội nhanh của hợp kim tăng. Qui
18
, Nd
10,5
Nb
1,5
Fe
82
B
6
và (Nd
0,5
Pr
0,5
)
10,5
Nb
1,5
Fe
82
B
6
,
bằng hai phương pháp ép nguội và ép nóng. Phương pháp ép nóng có thể làm tăng
đáng kể mật độ khối của nam châm. Qui trình công nghệ chế tạo các nam châm Nd-
Fe-B kết dính đã được đưa ra. Các thông số từ cứng của các nam châm kết dính chế
tạo được đã được đưa ra. Tích năng lượng cực đại (BH)
max
có thể đạt trên 10 MGOe)
là tương đương với sản phẩm trên thị trường và có thể ứng dụng thực tế.
u5"`~..•..z"31m€"`•.z"3(i
/
"
0010C,C,
5$ICE"G?CCEƒ6 0\„L……Z†00PQ/APQZ0
8. Nguyễn Thị Thanh Huyền, Nguyễn Hải Yến, Phạm Thị Thanh, Vũ Hồng Kỳ,
Nguyễn Minh Thủy, Nguyễn Huy Dân+,Xe_+-+ZP0'f3,-
e0010C, ", )‰X*`#D) !vJ'QTs'
O6J) !IO.UJ6J"'ƒ`O"#ƒLYx/…xL…/…ƒG0
L/QAL/\0
9. Phạm Thị Thanh, Nguyễn Thị Thanh Huyền, Nguyễn Hải Yến, Đỗ Hùng Mạnh,
Trần Đăng Thành, Nguyễn Huy Dân, +,Xe+ZP0+P0,++T
H
I
"g1+h1+1+,Vh3K0,1XH%
S`#D6WMGŠIO) !IJ O+wY„??A
23
L……^†‹O"Œ\A/…x//xL……^ƒ"O•M%,) !1tIO.U
JƒTxL…/…ƒG0Y/AYP(
10. Nguyễn Thị Thanh Huyền, Nguyễn Hải Yến, Đỗ Thành Chung, Đoàn Minh
Thủy, Nguyễn Văn Nghĩa, Nguyễn Minh Thủy, Nguyễn Huy Dân@++*
i1+jJ"3XO++k'(k2'f3,-0010C,<A "
$<A%9 1XH% S`#D6WMGŠIO)
!IJ O+wY„??AL……^†AO"Œ\A/…x//xL……^ƒ"O
•M%,) !1tIO.UJƒTxL…/…ƒG0/……A/…Q0
11. Nguyễn Hải Yến, Nguyễn Thị Thanh Huyền, Đoàn Minh Thủy, Nguyễn Huy Dân,
+,Xe_+-+ZP0'f3,-0010C,
"0MC33,330MCMU+,,,a,3• G ˆCE'
$CCGEƒ6 0QLP0„L…/L†00/PQT/PQ^(
15. Nguyen Huy Dan, Nguyen Hai Yen, Pham Thi Thanh, Nguyen Thi Thanh Huyen,
Nguyen Huu Duc, Duong Dinh Thang, Dinh Hoang Long, Nguyen Van Duong,
Tran Dang Thanh, Vu Hong Ky, Do Khanh Tung, Luu Tien Hung, Nd-Fe-
24
B- based anisotropic nanocrystalline hard magnetic alloysV 5$I0 "0 ?0
" E0" C 0Q„L…/L†00…/T…/YA…/T…L…0
16. Lưu Tiến Hưng, Đoàn Minh Thủy, Nguyễn Hồng Quảng, Nguyễn Thị Thanh
Huyền và Nguyễn Huy Dân , +,Xe',k2+K15,_
H
H !
!
"
#
g5l+f6<8AB'(EAF=1XH% S
`#D6WMGŠIO) !IJ O+wY„??A
L……^†AO"Œ\A/…x//xL……^ƒ"O•M%,) !1tIO.U
JƒTxL…/…ƒG0ZPAZZ0
170Phạm Đình Thịnh, Đỗ Trần Hữu, Vũ Hữu Tường, Vũ Hồng Kỳ, Đỗ Khánh Tùng,
Nguyễn Thị Thanh Huyền, Phùng Anh Tuấn, Dương Đình Thắng, Nguyễn Huy
Dân, @++*,V5,-_+-3XO++k+Y+,X
5Z "1XH% S`#D6WMGŠIO) !I
J O+wY„??AL……^†AO"Œ\A/…x//xL……^ƒ "O•M%,
) !1tIO.UJƒTxL…/…ƒG0/TPA/TZ0
18. Nguyen Mau Lam, Nguyen Thi Thanh Huyen, Do Hung Manh Vu Hong Ky, Do
Khanh Tung and Nguyen Huy Dan, ,,00a "!+ C1,