将钕铁硼合金铸锭装入不锈钢容器内，先抽具空到102PA，再通入高纯氢气到105PA左右，然后缓慢升温加热，使磁铁合金锭发生HD反应。加热到650~900保温一段时间，使磁铁合金锭进一步发生并完成歧化反应。然后再抽真空到2~10PA，在650~900保温一段时间，由于NDH中氢已被脱出，歧化物2ND+12FE+FEB是不稳定的，在高温通过形核长大的方式，再化合形成新的具有纳米晶粒尺寸的钕铁硼相。上述整个处理过程称为氢化-歧化-脱氢-再化合处理，或称HDDR反应，图是标准的HDDR工艺原理图。HDDR工艺过程中钕铁硼合金组织结构的变化可用示意图作原理性的说明。如果将钕铁硼合金铸锭或烧结钕铁硼磁铁破碎成细小的粉末，其矫顽力很低，一般小于160KA/M，然而钕铁硼合金的HDDR磁分却具有很高的矫顽力，其矫顽力最高可达1。194MA/M，甚至更高。现在HDDR艺已成为生产具有高H的钕铁硼磁粉的重要方法，可用钕铁硼合金的HDDR法粉末来制备粘结磁铁或热压的致密磁铁。1991年杨俊和周寿增等人首先用HDDR工艺制备具有高矫顽力SMFEN磁粉并获得成功。用标准的HDDR工艺制备的钕铁硼磁粉是各向同性的，但适当地调整合金成分或工艺也可制备各向异性的钕铁硼磁性粉末。
实验表明，HDDR工艺中永磁材料合金的成分和HDDR工艺条件对磁粉的组织和磁性能均有显著影响。如果将歧化反应开始温度T至结束温度T表示为歧化温度范围，则与钕铁硼合金中主相钕铁硼的体积分数有关，随主相体只分数的提高，其歧化温度范围扩大。这就意味着磁铁合金成分越靠近四方相的成分，在一定的加热速度下，完成歧化所需要的时间将会延长。不同状态的钕铁硼合金或磁体歧化温与其晶粒尺寸的关系。对于各种不同状态的钕铁硼合金或磁铁，当其晶粒尺寸小于10时，随晶粒尺寸减小，其歧化温度降低。此外，在一定温度下歧化处理时，随歧化时间的延长，永磁材料性能将逐步提高，而在更高的温度下歧化时，可获得更好的磁性能。钕铁硼合金在870歧化60秒，然后在740~780之间进行再化合处理，HDDR粉具有较高的H，在820进行再化合处理时矫顽力显著降低。在780再化合处理40~60秒可获得得较高的H，随化合处理时间的延长，矫顽力有所降低。在780再化合处理之前的加热速度对H也有显著的影响，当加热速度为40~50时，可获得较高矫顽力，当加热速度为200时，HDDR粉的H显著降低。
显微组织观察表明，钕铁硼合金在620氢处理120秒，它的歧化反应是不完全的，反应产生的直径约几百纳米，同时残存有钕铁硼相。在630歧化处理60秒，歧化反应已完成。歧化组织是NDH、FE、FEB相的混合物，NDH相呈长条状，镶嵌在A-FE中，NDH与A-FE存在共格关系。对已完成再化合的HDDR粉末，再化合的钕铁硼相与歧化混合物中的NDH和A-FE也存在共格关系，但这种晶体学位相关系仅在局域范围内存在，并且大体上是平行的，有5左右的偏离，因此歧化产物的晶体学关系是不完整的。在780再化合90秒，已观察不到A-FE和FEB，说明再化合反应已完成，大部分是细小的钕铁硼晶粒，但存在少量反常长大了的大平面状的晶粒。在780再化合处理时，随时间的延长，晶粒长大不显著。当再化合反应温度升高时，则观察到钕铁硼晶粒反常长大的现象，而再化合时晶粒的反常长大，要导致矫顽力的降低
将具有新鲜表面的钕铁硼系合金铸锭装入不锈钢容器，抽真空到10PA以下，然后充入高纯氢气，使氢气压达到10PA左右，经20~30秒后，就会听到磁铁合金锭的爆裂声，同时容器的温度升高。前者是钕铁硼合金锭吸氢后形成氢化物而使合金锭爆裂，称为氢爆，记为HD。后者是由于钕铁硼磁铁发生氢化反应的放热效应导致不锈钢容器温度升高。钕铁硼系合金的HD现象与稀土永磁材料化合物的氢化物体积膨胀有关。实验表明，钕铁硼与氢反应生成氢化物钕铁硼BH和NDHY时，其体积膨胀2。8%`4。8%，膨胀量与氢化物中的氢含量X和Y有关。由于钕铁硼化合物是脆性材料，伸长率几乎为零，断裂强度很低，氢化时形成氢化物的局部区域产生体积膨胀和内应力，当内应力超过钕铁硼化合物的断裂强度时，就产生爆裂。成分为钕铁硼合金由主相钕铁硼和少量富钕相，富硼相组成，实验观察发现，富钕相首先氢化，然后是钕铁硼相的氢化。前者引起晶界断裂，后者引起晶间断裂。由于富钕相首先氢化，因此HD粉大部分是单晶颗粒。
商品钕铁硼磁铁当硼含量小于6。0%时，一般由钕铁硼和富钕相两相组成，这两个相与H2形成的化合物分别是钕铁硼BH和NDH2，其中X=1~3，它与吸氢时的氢气压力、温度和时间有关。对于钕铁硼永磁材料合金，钕铁硼主相与富钕相的比为9：1。研究表明，当X=3时，在T=293K，0。6MPA氢压力下，其饱和吸氢量和活化时间分别为0。3G/G或48ML/G和5秒；而在0。1MPA氢压力下，则分别为10。8ML/G和10秒。说明氢压对饱和吸氢量和活化时间有明显的影响。其中活化时间是指具有新鲜表面的钕铁硼合金块从与氢气接触到开始吸气的时间。另外，吸氢量还与钕铁硼合金中的富钕相含量有关。钕铁硼合金在常温和高氢压下的饱和吸氢量、活化时间与稀土含量X的关系。可见，随稀土含量增加，磁铁合金的饱和吸氢量增大，活化时间逐渐降低。随稀土含量的增加，富稀土相吸氢量增加，为钕铁硼相提供更多的吸氢通道
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Post By：2009/1/17 8:47:00
