اثر دما و زمان عملیات آنیل بر رفتار مغناطیسی نوارهای آلیاژی Nd-Fe-B آماده شده به روش ذوب ریسی

در این پژوهش، تاثیر دما و زمان آنیل بر خواص مغناطیسی، ریزساختار و ترکیب فازی نوارهای آلیاژی Nd-Fe- B تولیدشده به روش ذوب ریسی بررسی شد. برای این منظور، آزمون های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM)، طیف سنجی پراکندگی انرژی (EDS)، نقشه برداری عنصری و مغناطومتر نمونه ارتعاشی (VSM) بر روی نمونه ها در سه دمای مختلف (۵۵۰، ۶۵۰ و ۷۰۰ درجه سانتی گراد) و در زمان های ۳۰، ۶۰ و ۹۰ دقیقه انجام شد. نتایج XRD نشان داد که نمونه بدون آنیل عمدتا دارای ساختار بی شکل است. با آنیل در ۶۵۰ درجه سانتی گراد، فاز سخت Nd₂Fe₁₄B با ساختار نانوبلوری شکل گرفت. در ۷۰۰ درجه سانتی گراد، علاوه بر فاز مذکور، فازهای ثانویه α-Fe و NdFe₄B₄ نیز ظاهر شدند. تصاویر FE-SEM رشد تدریجی دانه ها با افزایش دما و زمان را تایید کرد. توزیع یکنواخت عناصر در دمای ۶۵۰ درجه سانتی گراد توسط EDS و نقشه برداری عنصری تایید شد. بررسی حلقه های هیسترزیس نشان داد که بیشترین نیروی وادارندگی (Oe ۳۸/۸۷۱۰Hc =) و نسبت مربعی (۷۸۱/۰Mr/Ms =) مربوط به نمونه آنیل شده در دمای ۶۵۰ درجه به مدت ۹۰ دقیقه حاصل شده است. نتایج نشان داد که در این شرایط، ترکیبی از ساختار نانوبلوری پایدار، قفل شدگی موثر دیواره های حوزه و جفت شدگی تبادلی مناسب، به بهینه ترین خواص مغناطیسی منجر می شود. در مقابل، در دمای ۷۰۰ درجه، با رشد دانه ها و افزایش فازهای نرم، خواص مغناطیسی کاهش یافت. به طور کلی، دمای ۶۵۰ درجه به مدت ۹۰ دقیقه به عنوان شرایط بهینه برای دستیابی به خواص مغناطیسی مطلوب و حفظ ساختار نانوبلوری تعیین شد.

کلیدواژه ها:

آلیاژ Nd-Fe-B ، نوارهای ذوب ریسی شده ، عملیات آنیل ، فاز Nd₂Fe₁₄B ، ریزساختار ، خواص مغناطیسی