ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN PHẨM CHẤT TỪ CỦA
NAM CHÂM VĨNH CỬU Nd-Fe-B
Phùng Anh Tuấn
1
Nguyễn Huy Dân, Phạm Thị Thanh,Nguyễn Hải Yến
2
Nguyễn Văn Nghĩa
3Trong bài báo này, chúng tôi trình bày sự ảnh hưởng của một số yếu tố công
nghệ như: chế độ nghiền và chế độ thiêu kết đến phẩm chất từ của nam châm vĩnh cửu
Nd-Fe-B có công thức hợp phần Nd
16.5
Fe
77
B
6.5
. Thời gian nghiền thay đổi trong khoảng
1h đến 12h với các dung môi khác nhau. Khoảng nhiệt độ thiêu kết là 1050
0
C đến 1100
0
C
trong các khoảng thời gian từ 0,5h đến 2h.
Kết quả cho thấy ở mỗi yếu tố công nghệ được khảo sát, chỉ cần có sự thay đổi
nhỏ đã ảnh hưởng đến tính chất từ của nam châm. Lực kháng từ H
c
> 8kOe và tích năng
C và 1100
0
C với thời gian
thiêu kết khác nhau là 0,5h, 1h và 2h. Sau đó chúng tôi cắt mẫu, tiến hành đo thử các thông số từ cơ bản.
Các mẫu sau đó tiếp tục được ủ ở các chế độ khác nhau nhằm tìm ra chế độ ủ tối ưu nâng cao lực kháng
từ của vật liệu.
1
Trường ĐHSP Hà Nội 2
2
Viện Khoa học Vật liệu
3
Trường Đại Học Hùng Vương
Tính chất từ của mẫu được khảo sát trên hệ từ trường xung. Việc tính tích năng lượng (BH)
max
đã
được hiệu chỉnh ảnh hưởng của trường khử từ theo kích thước mẫu đo.
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
1. Ảnh hưởng của chế độ nghiền đến chất lượng của nam châm
a)
b)
Hình 3.1.2 Phổ XRD của bột hợp kim Nd-Fe-B nghiền trong 3 h (a) và 12 h (b).
Cường độ (đ.v.t.y)
2 (
o
) a)
2 (
o
)
Hình 3.1.3 Đường từ trễ của các nam châm Nd-Fe-B với cùng chế độ thiêu kết nhưng có thời gian
nghiền khác nhau
2. Ảnh hưởng của chế độ thiêu kết đến chất lượng của nam châm
-15
-10
-5
0
5
10
15
-15 -10 -5 0 5 10 15
0.5 h
1 h
2 h
4M (kG)
H (kOe)
1080-2h
Chúng tôi đã thay đổi nhiệt độ và thời gian thiêu kết để tìm được chế độ thiêu kết tối ưu, đồng thời để
biết được sự ảnh hưởng của chế độ thiêu kết lên độ ổn định tính chất từ của nam châm.
15
-15 -10 -5 0 5 10 15
0.5 h
1 h
2 h
4M (kG)
H (kOe)
1080-2h
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
1050
o
C
1080
o
C
1100
o
C
H (kOe)
1080-1h
dị hướng thiêu
kết trong chân không.
Hình 3.5. Hình ảnh của một số viên nam châm
thiêu kết Nd-Fe-B chế tạo được
-30
-20
-10
0
10
20
30
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
M
B
M, B (kG)
H (kOe)
0
2
4
6
8
10
Fe
77
B
6.5
trong điều kiện tối ưu hóa ở mỗi khâu, chúng tôi đã chế tạo được nam châm có tích năng lượng đạt gần 35
MGOe và lực kháng từ xấp xỉ 10 kOe.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đỗ Vương Hoàng, Lê Công Quý, Vũ Văn Hồng, Chu Văn Chiêm, Nguyễn Hồng Quyền, Vũ Hữu
Tường, Đỗ Khánh Tùng, Vũ Hồng Kỳ, Nguyễn Tuấn Minh, Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật
liệu và nam châm thiêu kết Nd-Fe-B, Tuyển tập các báo cáo tại hội nghị Vật lý toàn Quốc lần thứ
IV, Núi Cốc 5-7/11/2003, tr. 638-642.
2. Lưu Tuấ n Tà i, Vật liệ u từ , Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà nội, 2008.
3. Phạm Đình Thịnh, Nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm vĩnh cửu Nd-Fe-B bằng phương
pháp thiêu kết, Luậ n văn thạ c sĩ vậ t lí, Trườ ng Đạ i họ c Sư phạ m Hà Nộ i, 2009.
4. Đỗ Khánh Tùng, Vũ Hữu Tường, Lê Công Quý, Đỗ Vương Hoàng, Một số kết quả phân tích
thành phần và cấu trúc vật liệu từ Nd-Fe-B, Tuyển tập các báo cáo tại hội nghị Vật lý toàn Quốc
lần thứ IV, Núi Cốc 5-7/11/2003, tr. 634-637.
5. Brown D., Bao-Min Ma, Zhongmin Chen, "Developments in the processing and properties of NdFeB-type
permanent magnets", J. M. M. M., 248, pp. 432-440, 2002.
INVESTIGATION OF FABRICATION TECHNOLOGY OF
(ND
0,5
, PR
0,5
)
X
NB
C to 725
o
C in 10 minutes. The obtained results show that each value of concentration of rare earth
exists an optimal B-concentration in range of about 8% 10% to give the best structure and magnetic Hình 3.4. Giản đồ quá trình thiêu
kết nam châm Nd-Fe-B
property of the material. Coercivities (H
c
) increase when rare earth concentration was raised, while
saturation magnetization significantly decreases. Coercivities, H
c
, langer than 5 kOe and maximum
energy products, (BH)
max
, above 10 MGOe, were achieved on these nanocomposites.