Luận án Nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết Nd - Fe - B có lực kháng từ cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
--------------------------
PHẠM THỊ THANH
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO NAM CHÂM
THIÊU KẾT Nd-Fe-B CÓ LỰC KHÁNG TỪ CAO
Chuyên ngành: Vật liệu điện tử
Mã số: 62.44.01.23
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU
Hà Nội - 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
--------------------------
PHẠM THỊ THANH
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO NAM CHÂM
THIÊU KẾT Nd-Fe-B CÓ LỰC KHÁNG TỪ CAO
Chuyên ngành: Vật liệu điện tử
Mã số: 62.44.01.23
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN HUY DÂN
Hà Nội - 2017
iLỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Huy
Dân người Thầy đã dành cho tôi sự động viên, giúp đỡ tận tình và những định
hướng khoa học hiệu quả trong suốt quá trình thực hiện luận án này.
Tôi xin cảm ơn sự chỉ bảo, giúp đỡ và khích lệ của GS.TS. Nguyễn Quang
Liêm, PGS.TS. Lê Văn Hồng, PGS.TS. Vũ Đình Lãm và PGS.TS. Đỗ Hùng Mạnh
đã dành cho tôi trong những năm qua.
Tôi xin được cảm ơn sự cộng tác và giúp đỡ đầy hiệu quả của PGS.TS. Lưu
Tiến Hưng, NCS. Nguyễn Hải Yến, NCS. Nguyễn Thị Mai, NCS. Dương Đình
Thắng, NCS. Nguyễn Mẫu Lâm, NCS. Nguyễn Văn Dương, ThS. Đinh Trần Thêu
và các cán bộ, đồng nghiệp khác trong Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam, nơi tôi hoàn thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi của cơ sở đào
tạo là Học viện Khoa học và Công nghệ cùng Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, cơ quan mà tôi công tác, trong quá trình
thực hiện luận án.
Luận án này được hỗ trợ kinh phí của Phòng thí nghiệm Trọng điểm về Vật
liệu và Linh kiện Điện tử, đề tài Khoa học Công nghệ cấp Viện Hàn lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam, mã số VAST03.05/16-17 và Nhiệm vụ hợp tác quốc tế
song phương về khoa học và công nghệ cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo, mã số
07/2012/HĐ-HTQTSP. Công việc thực nghiệm của luận án được thực hiện tại
Phòng thí nghiệm Trọng điểm về Vật liệu và Linh kiện Điện tử và Phòng Vật lý Vật
liệu Từ và Siêu dẫn, Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam.
Sau cùng, tôi muốn gửi tới tất cả những người thân trong gia đình và bạn bè
lời cảm ơn chân thành nhất. Chính sự tin yêu mong đợi của gia đình và bạn bè đã
tạo động lực cho tôi thực hiện thành công luận án này.
Tác giả luận án
Phạm Thị Thanh
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án được trích dẫn lại từ các bài báo đã được xuất bản của tôi và
các cộng sự. Các số liệu, kết quả này là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án
Phạm Thị Thanh
iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
I. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
(BH)max : Tích năng lượng cực đại
Br : Cảm ứng từ dư
D : Kích thước hạt trung bình
Dktnt : Hệ số khuếch tán nguyên tử
Dsd : Kích thước tới hạn đơn đômen
H, Hext : Từ trường ngoài
HA : Trường dị hướng
Hc : Lực kháng từ
Heff : Trường hiệu dụng
HN : Trường tạo mầm
HP : Trường dịch chuyển vách đômen
Hsmax : Trường bão hòa dương cực đại
J : Độ phân cực từ
K1 : Hằng số dị hướng từ tinh thể
L : Pha lỏng
Mm, Mv : Từ độ theo khối lượng, thể tích
Ms, Mr : Từ độ bão hòa, từ độ dư
N : Hệ số khử từ
Ne : Tham số liên quan đến tương tác từ giữa các hạt
Neff : Hệ số khử từ hiệu dụng
Q : Năng lượng hoạt hóa của quá trình khuếch tán nguyên tử
R : Hằng số khí
S : Diện tích bề mặt tổng cộng
Ta : Nhiệt độ ủ
ta : Thời gian ủ
TC : Nhiệt độ Curie
iv
tN : Thời gian nghiền
 : Pha từ cứng Nd2Fe14B
 : Pha giàu B Nd1+Fe4B4
 : Khối lượng riêng
 : Năng lượng bề mặt riêng
0 : Độ từ thẩm trong chân không
w(x) : Năng lượng vách đômen phụ thuộc vị trí
II. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BF-TEM : Hiển vi điện tử truyền qua trường sáng
EDX : Phổ tán xạ năng lượng tia X
HCPT : Hợp chất pha thêm
HD : Phương pháp tách trong hyđrô
HDDR : Phương pháp tách vỡ tái hợp trong hyđrô
HRTEM : Hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao
NCVC : Nam châm vĩnh cửu
RE : Kim loại đất hiếm
RIP : Ép đẳng tĩnh khuôn cao su
SAED : Nhiễu xạ điện tử lựa chọn vùng
SEM : Kính hiển vi điện tử quét
TEM : Kính hiển vi điện tử truyền qua
TM : Kim loại chuyển tiếp
VLTC : Vật liệu từ cứng
XLN : Xử lý nhiệt
XRD : Nhiễu xạ tia X
vDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sự phát triển của nam châm vĩnh cửu theo (BH)max ở nhiệt độ phòng trong
thế kỷ XX [129].
Hình 1.2. Sản lượng hàng năm (a) và dự đoán tăng trưởng (b) của nam châm thiêu
kết Nd-Fe-B [39, 103].
Hình 1.3. Tỉ phần so với các loại nam châm khác (a) và một số ứng dụng (b) của
nam châm vĩnh cửu Nd-Fe-B [39, 112].
Hình 1.4. Vi cấu trúc của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B [38].
Hình 1.5. Vi cấu trúc điển hình của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B với trục c định
hướng song song [135].
Hình 1.6. Cấu trúc tinh thể pha Nd2Fe14B (a), nguyên tử B và 6 nguyên tử Fe (vị trí
e và k1) tạo thành hình lăng trụ đứng đáy tam giác (b) [41].
Hình 1.7. Ảnh lớp mỏng pha giàu Nd giữa các hạt [36].
Hình 1.8. Minh họa quá trình từ hóa, khử từ và vị trí trường tạo mầm HN [127].
Hình 1.9. Đường từ hoá ban đầu và đường từ trễ của nam châm loại mầm đảo từ và
nam châm loại ghim vách đômen [113].
Hình 1.10. Vi cấu trúc của mầm đảo từ và ghim vách đômen. Các mầm đảo từ có
thể ở trong hạt (A) hoặc biên hạt (B) và tâm hãm vách ở vị trí C [113].
Hình 1.11. Các đường cong mô tả quá trình đảo từ của vật liệu có cấu trúc khác
nhau [3].
Hình 1.12. Minh hoạ đường từ trễ cho các loại nam châm khác nhau: tạo mầm đảo
từ ở vách (a), mầm đảo từ không đồng nhất và ghim vách đômen ở biên
hạt (b), mầm đảo từ không đồng nhất và phân bố trong các hạt (c) [127].
Hình 1.13. Một số tâm ghim vách đômen: các tâm nằm trên vách phẳng (a), tâm
dạng thanh (b) và tâm tròn (c) [37].
Hình 1.14. Hai loại sai hỏng (a) và năng lượng vách đômen phụ thuộc vào vị trí khi
không có từ trường ngoài (b) [14].
Hình 1.15. Sự phụ thuộc nhiệt độ của lực kháng từ trong một số nam châm vĩnh cửu
[45].
vi
Hình 1.16. Các công đoạn trong quy trình chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B, các
hình nhỏ kế bên minh họa rõ hơn các bước đó.
Hình 1.17. Mặt cắt thẳng đứng của giản đồ pha ba nguyên Nd-Fe-B theo đường tỉ lệ
Nd/B = 2/1 [13].
Hình 1.18. Nguyên lý kỹ thuật nghiền cơ học (nghiền bi).
Hình 1.19. Nguyên lý kỹ thuật nghiền phun [48].
Hình 1.20. Quá trình tách vỡ trong hyđrô [3].
Hình 1.21. Từ trường đặt song song với hướng ép (a), từ trường đặt vuông góc với
hướng ép (b), ép đẳng tĩnh (c) và ép đẳng tĩnh trong khuôn cao su (d)
[19].
Hình 1.22. Đường cong khử từ của nam châm thiêu kết chế tạo theo phương pháp
RIP [28].
Hình 1.23. Các giai đoạn xảy ra trong mẫu khi thiêu kết (initial state mixed
powders: bột ban đầu; solid state: trạng thái rắn; rearrangement: sắp xếp
lại; solution-reprecipitation: hòa tan-kết tủa; final densification: quá trình
cô đặc) [102].
Hình 1.24. Đường cong khử từ của mẫu tương ứng với vi cấu trúc sau quá trình
thiêu kết (as-sintered) và xử lý nhiệt (annealed) [45].
Hình 1.25. Sự phụ thuộc của kích thước hạt trung bình D và lực kháng từ Hc vào
thời gian nghiền tN [118].
Hình 1.26. Sự phụ thuộc của lực kháng từ Hc vào kích thước hạt D của vật liệu được
chế tạo bằng các phương pháp: thiêu kết (sintered), tách vỡ tái hợp trong
khí hydro (Hydrogenation Dispropotionation Desorption and
Recombination-HDDR), phun băng nguội nhanh (melt spun) và màng
mỏng (thin film) [44].
Hình 1.27. Đường cong từ hoá ban đầu và khử từ (a) của nam châm thiêu kết kích
thước hạt 3 m (b) và 1 m (c) [44].
Hình 1.28. Sự phụ thuộc của lực kháng từ vào nhiệt độ và thời gian thiêu kết của
nam châm Nd5,1Fe78,4B6,1Ga0,1Cu0,3 [26].
vii
Hình 1.29. Lực kháng từ của nam châm (hình trái) tương ứng với bước thiêu kết
(sintering) và xử lý nhiệt (heat treatment) khác nhau (kí hiệu là a, b, c, d)
[120].
Hình 1.30. Giản đồ xử lý nhiệt hai giai đoạn HT1 (a), HT2 (b) và sự phụ thuộc của
lực kháng từ vào nồng độ thêm vào của Dy/Al sau thiêu kết và xử lý
nhiệt ở các chế độ trên (c) [77].
Hình 1.31. Đường cong khử từ của các mẫu Nd12,4Pr1,4B5,8Al0,3Cu0,1Co0,1Fe79,9 sau
thiêu kết (A), sau khi ủ ở 520oC (B) và 560oC (C). Hình phía trên là các
ảnh SEM của mẫu tương ứng với chế độ thiêu kết và xử lý nhiệt [123].
Hình 1.32. Sự phụ thuộc lực kháng từ của các nam châm vào thời gian ủ [52].
Hình 1.33. Minh họa sự thay thế của Dy cho Nd trong mạng tinh thể (a) và yêu cầu
về thông số từ của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B trong một số ứng dụng:
speaker - loa; digital camera - máy ảnh kỹ thuật số; head phones - tai
nghe; ABS sensor - máy cảm biến ABS; OA/FA motor - mô tơ OA/FA;
air conditioner - điều hòa không khí; robot motor - mô tơ người máy;
generator - máy phát điện; HV, EV motor - mô tơ điện, lai điện (b) [44,
46].
Hình 1.34. Sự hình thành lớp vỏ (Nd,Dy)2Fe14B bao quanh hạt Nd2Fe14B (a) và ảnh
hưởng của cách đưa Dy vào nam châm (b) [70, 132].
Hình 1.35. Sự phát triển tích năng lượng (BH)max trong phòng thí nghiệm (a) và
đường cong khử từ của nam châm (a: sau thiêu kết, b: sau khi xử lý nhiệt
một giai đoạn, c: sau khi xử lý nhiệt hai giai đoạn) (b) [76, 130].
Hình 1.36. Một số sản phẩm ứng dụng của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B [128].
Hình 1.37. Đường đặc trưng từ của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B thương phẩm
Trung Quốc.
Hình 2.1. Quy trình chế tạo nam châm thiêu kết.
Hình 2.2. Dây chuyền các thiết bị chế tạo nam châm: (a) Lò trung tần ZG-0,01J (5 ÷
10 kg hợp kim); (b) Máy đập hàm Pex-100×125 (80 kg/h); (c) Máy
nghiền thô DSB 500×650 (30 kg/mẻ); (d) Máy nghiền tinh Jet Milling
viii
QLM-260 (60 kg/mẻ); (e) Máy ép định hướng ZCY25-200 (từ trường 20
kOe); (f) Máy ép đẳng tĩnh DJY-120 (áp suất 25 MPa); (g) Lò thiêu kết
chân không nguội nhanh RVS-15G (15 kg/mẻ); (e) Máy nạp từ M8500
(90 kOe).
Hình 2.3. Ảnh chụp bên trong cối nghiền thô (a) và cối nghiền tinh (b).
Hình 2.4. Sơ đồ khối của hệ nấu mẫu bằng hồ quang.
Hình 2.5. Ảnh hệ nấu hợp kim hồ quang (a): (1) Bơm hút chân không, (2) Buồng
nấu mẫu, (3) Tủ điều khiển, (4) Bình khí Ar, (5) Nguồn điện; Ảnh bên
trong buồng nấu (b): (6) Điện cực, (7) Nồi nấu, (8) Cần lật mẫu.
Hình 2.6. Máy nghiền cơ SPEX 8000D (a), cối và bi nghiền (b).
Hình 2.7. Thiết bị nhiễu xạ tia X Siemen D5000.
Hình 2.8. Kính hiển vi điện tử quét HITACHI S-4800.
Hình 2.9. Kính hiển vi điện tử truyền qua Philip CM20-FEG (gia tốc 200kV; Cs =
1,2) Tại Viện Vật lý, TU-Chemnitz, CHLB Đức.
Hình 2.10. Kính hiển vi quang học Axiovert 40 MAT.
Hình 2.11. Sơ đồ nguyên lý hệ đo từ trường xung.
Hình 2.12. Hệ đo từ trường xung.
Hình 2.13. Đường M(H) thu được từ hệ đo (a) và đường M(H) và B(H) đã được xử
lý và chuyển đổi đơn vị (b).
Hình 2.14. Sự phụ thuộc của hệ số khử từ N vào tỷ số L/d của mẫu hình trụ [8].
Hình 2.15. Đường cong từ trễ của nam châm Nd-Fe-B chưa bổ chính (đường liền
nét) và đã bổ chính (đường đứt nét) ứng với mẫu hình trụ [8].
Hình 3.1. Đường từ trễ (a) và đường đặc trưng từ của các nam châm với hợp phần
Nd16,5Fe77B6,5 (b) và Nd20,5Fe73B6,5 (c).
Hình 3.2. Các nguyên liệu được xếp đặt (a) và hợp kim nấu chảy (b) trong lò trung
tần.
Hình 3.3. Khuôn đúc (a) và khối hợp kim sau khi chế tạo trên lò trung tần (b).
Hình 3.4. Ảnh chụp bên trong khối hợp kim Nd16,5Fe77B6,5 có (a) và không có (b) sự
kết tinh định hướng của các hạt Nd2Fe14B.
ix
Hình 3.5. Đường từ trễ của hợp kim Nd16,5Fe77B6,5 được nghiền 3 h có (a) và không
có (b) sự kết tinh định hướng của các hạt Nd2Fe14B.
Hình 3.6. Giản đồ XRD của hợp kim khối Nd16,5Fe77B6,5 chưa nghiền (các vạch màu
đỏ thẳng đứng là giản đồ của mẫu chuẩn Nd2Fe14B).
Hình 3.7. Giản đồ XRD của hợp kim Nd16,5Fe77B6,5 nghiền trong các dung môi khác
nhau với cùng thời gian nghiền 3 h.
Hình 3.8. Đường từ trễ của hợp kim Nd16,5Fe77B6,5 được nghiền 3 h trong các dung
môi khác nhau sau thiêu kết.
Hình 3.9. Ảnh SEM của bột hợp kim Nd16,5Fe77B6,5 sau các thời gian nghiền thô
khác nhau: 5 p (a), 10 p (b), 15 p (c) và 20 p (d).
Hình 3.10. Ảnh SEM của bột hợp kim Nd16,5Fe77B6,5 sau các thời gian nghiền tinh
khác nhau: 1 h (a), 2 h (b), 3 h (c), 5 h (d), 8 h (e) và 10 h (f).
Hình 3.11. Giản đồ XRD của bột hợp kim Nd16,5Fe77B6,5 nghiền 1 h và 10 h.
Hình 3.12. Giản đồ nhiệt quá trình thiêu kết của nam châm ép khô (a) và ướt (b).
Hình 3.13. Hình ảnh của một số viên nam châm thiêu kết Nd16,5Fe77B6,5 chế tạo
được.
Hình 3.14. Đường từ trễ của mẫu N2 (a), N3 (b), N8 (c) và N10 (d) ở các chế độ
thiêu kết khác nhau.
Hình 3.15. Các đường đặc trưng từ của mẫu N2 (a), N3 (b), N8 (c) và N10 (d) ở chế
độ TK5.
Hình 3.16. Các đường từ trễ của mẫu N8 với thời gian thiêu kết khác nhau ở các
nhiệt độ 1060oC (a), 1080oC (b) và 1100oC (c).
Hình 3.17. Các đường từ trễ của mẫu N8 với nhiệt độ thiêu kết khác nhau trong thời
gian 1 h (a) và 2 h (b).
Hình 3.18. Lực kháng từ Hc của mẫu N8 ở các chế độ thiêu kết khác nhau.
Hình 3.19. Ảnh hiển vi quang học của nam châm Nd16,5Fe77B6,5 sau khi thiêu kết ở
1060oC (a), 1080oC (b), 1100oC (c) trong 1 h và 1060oC trong 3 h (d).
Hình 3.20. Đường từ trễ của các nam châm với cùng chế độ thiêu kết nhưng có thời
gian nghiền khác nhau (a) và sự phụ thuộc của kích thước trung bình D
x(b), lực kháng từ Hc (c) và tích năng lượng cực đại (BH)max (d) theo thời
gian nghiền tN.
Hình 3.21. Giá trị lực kháng từ của mẫu N8 sau thiêu kết và xử lý nhiệt một giai
đoạn ở 600oC trong 1 h (a), 600oC trong 2 h (b), 900oC trong 1 h (c) và
900oC trong 2 h (d).
Hình 3.22. Ảnh hiển vi quang học của mẫu N8 sau khi xử lý nhiệt ở 600oC trong 1 h
(a) và 900oC trong 1 h (b).
Hình 3.23. Giản đồ xử lý nhiệt hai giai đoạn HT1 (a) và HT2 (b).
Hình 3.24. Đường từ trễ theo chế độ xử lý nhiệt HT1 (a) và sự phụ thuộc của lực
kháng từ Hc vào nhiệt độ Ta2 của mẫu N8 (b).
Hình 3.25. Đường từ trễ của mẫu N8 khi xử lý nhiệt hai giai đoạn với bước một
mẫu được nguội nhanh và nguội chậm đến gần nhiệt độ phòng.
Hình 3.26. Đường từ trễ của mẫu N5 được xử lý nhiệt ở các chế độ khác nhau.
Hình 3.27. Đường từ trễ của mẫu N8 ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau (a) và sự
phụ thuộc của lực kháng từ theo nhiệt độ Ta1 (b).
Hình 3.28. Đường từ trễ của mẫu N8 ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau (a) và sự
phụ thuộc của lực kháng từ theo thời gian ta1 (b).
Hình 3.29. Đường từ trễ của mẫu N8 ở các chế độ xử lý nhiệt khác nhau (a) và sự
phụ thuộc của lực kháng từ theo nhiệt độ Ta2 (b).
Hình 3.30. So sánh Hc và (BH)max của nam châm: sau thiêu kết, sau xử lý nhiệt giai
đoạn 1 (Ta1 = 820oC, ta1 = 0,5 h) và sau xử lý nhiệt giai đoạn 2 (Ta2 = 540oC,
ta2 = 1 h).
Hình 3.31. Ảnh hiển vi quang học của mẫu N8 sau thiêu kết (a), sau xử lý nhiệt giai
đoạn 1 (b) và sau xử lý nhiệt giai đoạn 2 (c) với chế độ tối ưu: Ta1 =
820oC, ta1 = 0,5 h; Ta2 = 540oC, ta2 = 1 h.
Hình 3.32. Các đường đặc trưng từ của mẫu N5 (a), N8 (b, c) và N10 (d) ở các chế
độ xử lý nhiệt khác nhau.
Hình 4.1. Ảnh SEM của bột HCPT1 với t ... ost-sintering annealing temperature”, Journal of Rare Earths, 33, pp. 507-
513.
136
69. Liu J., (2015), Microstructure and coercivity relationship of hot-deformed Nd-
Fe-B anisotropic magnets, University of Tsukuba.
70. Liu Q., Zang L., Xu F., Dong X., Wu J. and Komuro M., (2010), “Dysprosium
nitride-modified sintered Nd-Fe-B magnets with increased coercivity and
resistivity”, Japanese Journal of Applied Physics, 49, pp. 093001-1-093001-5.
71. Liu X. B and Altounian Z., (2012), “The partitioning of Dy and Tb in NdFeB
magnets: A first-principles study”, Journal of Applied Physics, 111, pp.
07A701-1-07A701-3.
72. Liu X., Ma T., Wang X. and Yan M., (2015), “Coercivity enhancement of low
rare earth Nd-Fe-B sintered magnets by optimizing microstructure”, Journal of
Magnetism and Magnetic Materials, 382, pp. 26-30.
73. Liu Y., Guo S., Chen R., Lee D. and Yan A., (2011), “Effect of heat treatment
on microstructure and thermal stability of Nd-Fe-B sintered magnets”, IEEE
Transactions on Magnetics, 47, pp. 3270-3272.
74. Liu Z. W., Qian D. Y., Zhao L. Z., Zheng Z. G., Gao X. X. and Ramanujan R.
V., (2014), “Enhancing the coercivity, thermal stability and exchange coupling
of nano-composite (Nd,Dy,Y)-Fe-B alloys with reduced Dy content by Zr
addition”, Journal of Alloys and Compounds, 606, pp. 44-49.
75. Livingston J. D., (1985), “Magnetic domains in sintered Fe-Nd-B magnets”,
Journal of Applied Physics, 57, pp. 4137-4139.
76. Matsuura Y., (2006), “Recent development of Nd-Fe-B sintered magnets and
their applications”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 303, pp.
344-347.
77. Menushenkov V. P., Savchenko A. G., Skotnicova K. and Kursa M., (2013),
“Effects of additions and heat treament on the microstructure and magnetic
properties of sintered Nd-Fe-B magnets”, Metal, 15.
78. Mishra R. K., Thomas G., Yoneyama T., Fukuno A. and Ojima T., (1981),
“Microstructure and properties of step aged rare earth alloy magnets”, Journal
of Applied Physics, 52, pp. 2517-2519.
137
79. Mottram R. S., Williams A. J. and Harris I. R., (2000), “Blending additions of
aluminium and cobalt to Nd16Fe76B8 milled powder to produce sintered
magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 222, pp. 305-313.
80. Muller K. H., Handstein A., Eckert D. and Schneider J., (1987),“The dip in
magnetization curves of sintered Nd-Fe-B permanent magnets”, Physica Status
Solidi (a), 99, pp. K61-K64.
81. Nakamura H., Hirota K., Ohashi T. and Minowa T., (2011), “Coercivity
distributions in Nd-Fe-B sintered magnets produced by the grain boundary
diffusion process”, Journal of Physics D: Applied Physics, 44, pp. 064003-1-
064003-5.
82. Namkung S., Kim D. H. and Jang T. S., (2011), “Effect of particle distribution
on the microstructure and magnetic properties of sintered NdFeB magnets”,
Reviews On Advanced Materials Science, 28, pp. 185-189.
83. Ni J. J., Ma T. Y., Wu Y. R. and Yan M., (2010), “Effect of post-sintering
annealing on microstructure and coercivity of Al85Cu15-added Nd-Fe-B sintered
magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 322, pp. 3710-3713.
84. Nishio S., Sugimoto S., Goto R., Matsuura M. and Tezuka N., (2009), “Effect of
Cu addition on the phase equilibria in Nd-Fe-B sintered magnets”, Materials
Transactions, 50, pp. 723-726.
85. Nothnagel P., Muller K. H., Echert D. and Handstein A., (1991), “The influence
of particle size on the coercivity of sintered NdFeB magnets”, Journal of
Magnetism and Magnetic Materials, 101, pp. 379-381.
86. Pan M., Zhang P., Wu Q. and Ge H., (2016), “Improvement of corrosion
resistance and magnetic properties of NdFeB sintered magnets with Cu and Zr
Co-added”, International Journal of Electrochemical Science, 11, pp. 2659-
2665.
87. Pandian S., Chandrasekaran V., Markandeyulu G., Iyer K. J. L. and Rao Rama
K. V. S., (2004), “Effect of Co, Dy and Ga on the magnetic properties and the
microstructure of powder metallurgically processed Nd-Fe-B magnets”, Journal
138
of Alloys and Compounds, 364, pp. 295-303.
88. Pandian S., Chandrasekaran V., Markandeyulu G., Iyer K. J. L. and Rao Rama
K. V. S., (2002), “Effect of Al, Cu, Ga and Nb additions on the magnetic
properties and microstructural features of sintered NdFeB”, Journal of Applied
Physics, 92, pp. 6082-6086.
89. Park D. W., Kim T. H., Lee S. R., Kim D. H. and Jang T. S., (2010), “Effect of
annealing on microstructural changes of Nd-rich phases andmagnetic properties
of Nd-Fe-B sintered magnet”, Journal of Applied Physics, 107, pp. 09A737-1-3.
90. Pasquale M., Basso V. and Berotti G., (1998), "Domain-wall motion in random
potential and hysteresis modeling", Journal of Applied Physics, 83, pp. 6497-
6499.
91. Perigo E. A., Mettus D., Gilbert E. P., Hautle P., Niketic N., Brandt B.,
Kohlbrecher J., McGuiness P., Fu Z. and Michels A., (2016), “Magnetic
microstructure of a textured Nd-Fe-B sintered magnet characterized by small-
angle neutron scattering”, Journal of Alloys and Compounds, 661, pp. 110-114.
92. Perigo E. A., Titov I., Weber R., Honecker D., Gilbert E. P., De Campos M. F.
and Michels A., (2016), “Small-angle neutron scattering study of coercivity
enhancement in grain-boundary-diffused Nd-Fe-B sintered magnets”, Journal of
Alloys and Compounds, 677, pp. 139-142.
93. Pollard R. J., Grundy P. J., Parker S. F. H. and Lord D. G., (1988), “Effect of Zr
additions on the microstructural and magnetic properties of NdFeB based
magnets”, IEEE Transactions on Magnetics, 24, pp. 1626-1628.
94. Popov A. G., Golovnia O. A. and Bykov V. A., (2015), “Pressless process in
route of obtaining sintered NdFeB magnets”, Journal of Magnetism and
Magnetic Materials, 383, pp. 226-231.
95. Ragg O. M. and Harris I. R., (1993), “A study of the effects of Cu addition on
the annealing behaviour and microstructures of Nd-Fe-B type sintered
magnets,”, IEEE Transactions on Magnetics, 29, pp. 2758-2760.
96. Ragg O. M. and Harris I. R., (1994), “A study of the effects of heat treatment on
139
the microstructures and magnetic properties of Cu-added Nd-Fe-B type sintered
magnets”, Journal of Alloys and Compounds, 209, pp. 125-133.
97. Ragg O. M. and Harris I. R., (1997), “A study of the effects of the addition of
various amounts of Cu to sintered Nd-Fe-B magnets”, Journal of Alloys and
Compounds, 256, pp. 252-257.
98. Rahaman M. N., (2003), Ceramic Processing and Sintering, Dekker, New York.
99. Raja K. M., Chen J. K. and Thomas G., (1986), “Effect of annealing on the
microstructure of sintered Nd-Fe-B magnets”, Journal of Applied Physics, 59,
pp. 2244-2245.
100. Ramesh R. and Srikrishna K., (1988), “Magnetization reversal in nucleation
controlled magnets. I. Theory”, Journal of Applied Physics, 64, pp. 6406-6410.
101. Ramesh R., Thomas G. and Ma B. M., (1988), “Magnetization reversal in
nucleation controlled magnets. II. Effect of grain size and size distribution on
intrinsic coercivity of Fe-Nd-B magnets”, Journal of Applied Physics, 64, pp.
6416-6423.
102. Randall M. G., Pavan S. and Seong J. P., (2009), “Review: liquid phase
sintering”, Journal of Materials Science, 44, pp. 1-39.
103. Sagawa M., (2010), “Development and prospect of the Nd-Fe-B sintered
magnets”, Proceedings of the 21st International Workshop on Rare Earth
Permanent Magnets and their Applications, pp. 183-186.
104. Sagawa M., Fujimura S., Togawa N., Yamamoto H. and Matsuura Y., (1984),
"New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe", Journal of
Applied Physics, 55, pp. 2083-2087.
105. Sagawa M., Fujimura S., Yamamoto H., Matsuura Y. and Hiraga K., (1984),
“Permanent magnet materials based on the rare earth-ironboron tetragonal
compounds”, IEEE Transactions on Magnetics, 20, pp. 1584-1589.
106. Schneider G., Landgraf G. J. F. and Missell P. F., (1989), “Additional
ferromagnetic phases in the Fe-Nd-B system and the effect of a 600oC
annealing”, Journal of the Less-Common Metals, 153, pp. 169-180.
140
107. Sepehri-Amin H., Ohkubo T. and Hono K., (2013), “The mechanism of
coercivity enhancement by the grain boundary diffusion process of Nd-Fe-B
sintered magnets”, Acta Materialia, 61, pp. 1982-1990.
108. Sepehri-Amin H., Ohkubo T., Gruber M., Schrefl T. and Hono K., (2014),
“Micromagnetic simulations on the grain size dependence of coercivity in
anisotropic Nd-Fe-B sintered magnets”, Scripta Materialia, 89, pp. 29-32.
109. Sepehri-Amin H., Ohkubo T., Shimaband T. and Hono K., (2012), “Grain
boundary and interface chemistry of an Nd-Fe-B-based sintered magnet”, Acta
Materialia, 60, pp. 819-830.
110. Sepehri-Amin H., Une Y., Ohkubo T., Hono K. and Sagawa M., (2011),
“Microstructure of fine-grained Nd-Fe-B sintered magnets with high
coercivity”, Scripta Materials, 65, pp. 396-399.
111. Seung H. P., Choi J. M. and Young G. K., (1995), “Effects of heat treatments
on coercivity and microstructure in Nd15Fe77B8 sintered magnets”, Materials
Science and Engineering: B, 32, pp. 89-91.
112. Shaw. S and Constantinides. S, (2012), Permanent Magnets: the Demand for
Rare Earths, Presentation at 8th International Rare Earths Conference, Arnold
Magnetic Technologies & Roskill.
113. Skomski R. and Coey J. M. D, (1999), Permanent magnetism, Institute of
Physics Publishing, Bristol and Philadelphia.
114. Suk-Joong L. K., (2005), Sintering: Densification, Grain growth, and
Microstructure, Elsevier Butterworth-Heinemann, Oxford OX2 8DP.
115. Sun C., Liu W. Q., Sun H., Yue M., Yi X. F. and Chen J. W., (2012),
“Improvement of coercivity and corrosion resistance of Nd-Fe-B sintered
magnets with Cu nano-particles doping”, Journal of Materials Science &
Technology, 28, pp. 927-930.
116. Suryanarayana C., Yvanov E. and Boldyrev V. V., (2001) “Mechanical
alloying and milling”, Materials Science and Engineering: A, 304-306, pp. 151-
158.
141
117. Tai L. T., Luong N. H., Thuy N. P., Niem P. Q., Hong N. M. and Hien T. D.,
“Preparation of Didymium-Fe-B magnets”, (1990), Proceedings of the 4th Asia
Pacific Physics Conference, Seoul, Korea, pp. 665-668.
118. Tang W., Zhou S. and Hu B., (1991), “Grain size dependence of coercivity of
permanent magnets sintered Nd-Fe-B”, Journal of Magnetism and Magnetic
Materials, 94, pp. 67-73.
119. Tang W., Zhou S. and Wang R., (1988), “On the neodymium-rich phases in
Nd-Fe-B magnets”, Journal of the Less Common Metals, 141, pp.217-223.
120. Tokunaga M., Tobise M., Meguro N. and Harada H., (1986), “Microstructure
of R-Fe-B sintered magnet”, IEEE Transactions on magnetics, MAG-22, pp.
904-909.
121. Uestuener K., Katter M. and Rodewald W., (2006), “Dependence of the mean
grain size and coercivity of sintered Nd-Fe-B magnets on the initial powder
particle size”, IEEE Transactions on Magnetics, 42, pp. 2897-2899.
122. Upadhyaya G. S., (2002), Powder metallurgy technology, Cambridge
International Science Publishing, England.
123. Vial F., Joly F., Nevalainen E., Sagawa M., Hiraga K. and Park K. T., (2002),
“Improvement of coercivity of sintered NdFeB permanent magnets by heat
treatment”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 242-245, pp. 1329-
1334.
124. Vladimir P. M. and Aleksandr G. S., (2003), “Effects of post-sintering
annealing on magnetic properties of Nd-Fe-B sintered magnets”, Journal of
Magnetism and Magnetic Materials, 258-259, pp. 558-560.
125. Wang S. C. and Li Y., (2005), “In situ TEM study of Nd-rich phase in NdFeB
magnet”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 285, pp. 177-182.
126. Wang Z., Wang X. and Jin M., (2007), “Factors affecting the squareness of
hysteresis loops of sintered NdFeB magnets”, Journal of Rare Earths, 25, pp. 1-4.
142
127. Wohlfarth E. P. and Buchow K. H. J., (1988), Ferromagnetic Materials (A
Handbook On The Properties Of Magnetically Ordered Substances), Vol. 4,
Elsevier Science Publishers B. V., North-Holland.
128. www.magnets.com.
129. Xiujuan J., (2014), Structural, magnetic and microstructural studies of
composition-modified Sm-Co ribbons, Mechanical (and Materials) Engineering
- Dissertations, Theses and Student Research.
130. Yan G. H., Chen R. J., Ding Y., Guo S., Lee D. and Yan A. R., (2011), “The
preparation of sintered NdFeB magnet with high-coercivity and high
temperature-stability”, Journal of Physics: Conference Series, 266, pp. 012052-
1-012052-5.
131. Yan M., (2013), Grain boundary restructuring of sintered Nd-Fe-B magnets,
Department of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, China.
132. Yashida Y., (2016), Recent developments in high performance NdFeB magnets
and bonded rare-earth magnets, Japan.
133. Yasui A., Nakamura T., Kotani Y., Fukagawa T., Nishiuchi T. and Hirosawa
S., (2015), “Temperature dependence of post-sintered annealing on magnetic
properties of intergranular phase in Nd-Fe-B permanent magnet”, Journal of
Applied Physics, 117, pp. 17B313-1-17B313-4.
134. Yin X. J., Jones I. P. and Harris I. R., (1992), “Analytical TEM studies of
Nd-Fe-B containing V, Co and Dy”, Journal of Magnetism and Magnetic
Materials, 116, pp. L325-L335.
135. Yu L. Q., Liu R. S., Dong K. T. and Zhang Y. P., (2012), “Key techniques for
ultrahigh performance sintered Nd-Fe-B magnets preparation”, Transworld
Research Network, ISBN: 978-81-7895-554-4, pp.1-36.
136. Yu L. Q., Wen Y. H. and Yan M., (2004), “Effects of Dy and Nb on the
magnetic properties and corrosion resistance of sintered NdFeB”, Journal of
Magnetism and Magnetic Materials, 283, pp. 353-356.
143
137. Yu L. Q., Zhang J., Hu S. Q., Han Z. D. and Yan M., (2008), “Production for
high thermal stability NdFeB magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic
Materials, 320, pp. 1427-1430.
138. Yu N. J., Pan M. X., Zhang P. Y. and Ge H. L., (2013), “The origin of
coercivity enhancement of sintered NdFeB magnets prepared by Dy addition”,
Journal of Magnetics, 18, pp. 235-239.
139. Zhang P., Ma T., Liang L., Liu X., Wang X., Jin J., Zhang Y. and Yan M.,
(2015), “Improved corrosion resistance of low rare-earth Nd-Fe-B sintered
magnets by Nd6Co13Cu grain boundary restructuring”, Journal of Magnetism
and Magnetic Materials, 379, pp. 186-191.
140. Zhang Y., Ma T., Liu X., Liu P., Jin J., Zou J. and Yan M., (2016), “Coercivity
enhancement of Nd-Fe-B sintered magnets with intergranular adding (Pr, Dy,
Cu)-Hx powders”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 399, pp. 159-
163.
141. Zhou B., Li X., Cao X., Yan G. and Yan A., (2016), “Improvement in
coercivity, thermal stability, and corrosion resistance of sintered Nd-Fe-B
magnets with Dy80Ga20 intergranular addition”, Chinese Physics B, 25, pp.
117504-1-117504-5.
142. Zhou Q., Liu Z. W., Zhong X. C. and Zhang G. Q., (2015), “Properties
improvement and structural optimization of sintered NdFeB magnets by non-
rare earth compound grain boundary diffusion”, Materials and Design, 86, pp.
114-120.
143. Zijlstra H., (1970), “Domain-wall processes in SmCo5 powders”, Journal of
Applied Physics, 41, pp. 488-4885.