nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)

nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)nghiên cứu công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết NdFeB kháng từ cao (LA tiến sĩ)

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 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Huy Dân người Thầy dành cho động viên, giúp đỡ tận tình định hướng khoa học hiệu suốt trình thực luận án Tôi xin cảm ơn bảo, giúp đỡ khích lệ GS.TS Nguyễn Quang Liêm, PGS.TS Lê Văn Hồng, PGS.TS Vũ Đình Lãm PGS.TS Đỗ Hùng Mạnh dành cho năm qua Tôi xin cảm ơn cộng tác giúp đỡ đầy hiệu 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 cán bộ, đồng nghiệp khác Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, nơi hoàn thành luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi sở đào tạo Học viện Khoa học Công nghệ Viện Khoa học vật liệu - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, quan mà công tác, trình thực luận án Luận án hỗ trợ kinh phí Phòng thí nghiệm Trọng điểm Vật liệu Linh kiện Điện tử, đề tài Khoa học Công nghệ cấp Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, mã số VAST03.05/16-17 Nhiệm vụ hợp tác quốc tế song phương khoa học công nghệ cấp Bộ Giáo dục Đào tạo, mã số 07/2012/HĐ-HTQTSP Công việc thực nghiệm luận án thực Phòng thí nghiệm Trọng điểm Vật liệu Linh kiện Điện tử Phòng Vật lý Vật liệu Từ Siêu dẫn, Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Sau cùng, muốn gửi tới tất người thân gia đình bạn bè lời cảm ơn chân thành Chính tin yêu mong đợi gia đình bạn bè tạo động lực cho thực thành công luận án Tác giả luận án Phạm Thị Thanh i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trích dẫn lại từ báo xuất cộng Các số liệu, kết trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận án Phạm Thị Thanh ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT I DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU (BH)max : Tích 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 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 hạt Neff : Hệ số khử từ hiệu dụng Q : Năng lượng hoạt hóa 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 iii 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 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 lượng tia X HCPT : Hợp chất pha thêm HD : Phương pháp tách hyđrô HDDR : Phương pháp tách vỡ tái hợp hyđrô HRTEM : Hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao NCVC : Nam châm vĩnh cửu RE : Kim loại đất 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 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sự phát triển nam châm vĩnh cửu theo (BH)max nhiệt độ phòng kỷ XX [129] Hình 1.2 Sản lượng hàng năm (a) dự đoán tăng trưởng (b) nam châm thiêu kết Nd-Fe-B [39, 103] Hình 1.3 Tỉ phần so với loại nam châm khác (a) số ứng dụng (b) nam châm vĩnh cửu Nd-Fe-B [39, 112] Hình 1.4 Vi cấu trúc nam châm thiêu kết Nd-Fe-B [38] Hình 1.5 Vi cấu trúc điển hình 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 nguyên tử Fe (vị trí e k1) tạo thành hình lăng trụ đứng đáy tam giác (b) [41] Hình 1.7 Ảnh lớp mỏng pha giàu Nd hạt [36] Hình 1.8 Minh họa trình từ hóa, khử từ vị trí trường tạo mầm HN [127] Hình 1.9 Đường từ hoá ban đầu đường từ trễ nam châm loại mầm đảo từ nam châm loại ghim vách đômen [113] Hình 1.10 Vi cấu trúc mầm đảo từ ghim vách đômen Các mầm đảo từ hạt (A) biên hạt (B) tâm hãm vách vị trí C [113] Hình 1.11 Các đường cong mô tả trình đảo từ vật liệu có cấu trúc khác [3] Hình 1.12 Minh hoạ đường từ trễ cho loại nam châm khác nhau: tạo mầm đảo từ vách (a), mầm đảo từ không đồng ghim vách đômen biên hạt (b), mầm đảo từ không đồng phân bố hạt (c) [127] Hình 1.13 Một số tâm ghim vách đômen: tâm nằm vách phẳng (a), tâm dạng (b) tâm tròn (c) [37] Hình 1.14 Hai loại sai hỏng (a) lượng vách đômen phụ thuộc vào vị trí từ trường (b) [14] Hình 1.15 Sự phụ thuộc nhiệt độ lực kháng từ số nam châm vĩnh cửu [45] v Hình 1.16 Các công đoạn quy trình chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B, hình nhỏ kế bên minh họa rõ bước Hình 1.17 Mặt cắt thẳng đứng 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 học (nghiền bi) Hình 1.19 Nguyên lý kỹ thuật nghiền phun [48] Hình 1.20 Quá trình tách vỡ 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) ép đẳng tĩnh khuôn cao su (d) [19] Hình 1.22 Đường cong khử từ nam châm thiêu kết chế tạo theo phương pháp RIP [28] Hình 1.23 Các giai đoạn xảy mẫu thiêu kết (initial state mixed powders: bột ban đầu; solid state: trạng thái rắn; rearrangement: xếp lại; solution-reprecipitation: hòa tan-kết tủa; final densification: trình cô đặc) [102] Hình 1.24 Đường cong khử từ mẫu tương ứng với vi cấu trúc sau trình thiêu kết (as-sintered) xử lý nhiệt (annealed) [45] Hình 1.25 Sự phụ thuộc kích thước hạt trung bình D lực kháng từ Hc vào thời gian nghiền tN [118] Hình 1.26 Sự phụ thuộc lực kháng từ Hc vào kích thước hạt D vật liệu chế tạo phương pháp: thiêu kết (sintered), tách vỡ tái hợp khí hydro (Hydrogenation Dispropotionation Desorption and Recombination-HDDR), phun băng nguội nhanh (melt spun) màng mỏng (thin film) [44] Hình 1.27 Đường cong từ hoá ban đầu khử từ (a) nam châm thiêu kết kích thước hạt m (b) m (c) [44] Hình 1.28 Sự phụ thuộc lực kháng từ vào nhiệt độ thời gian thiêu kết nam châm Nd5,1Fe78,4B6,1Ga0,1Cu0,3 [26] vi Hình 1.29 Lực kháng từ nam châm (hình trái) tương ứng với bước thiêu kết (sintering) xử lý nhiệt (heat treatment) khác (kí hiệu a, b, c, d) [120] Hình 1.30 Giản đồ xử lý nhiệt hai giai đoạn HT1 (a), HT2 (b) phụ thuộc lực kháng từ vào nồng độ thêm vào Dy/Al sau thiêu kết xử lý nhiệt chế độ (c) [77] Hình 1.31 Đường cong khử từ mẫu Nd12,4Pr1,4B5,8Al0,3Cu0,1Co0,1Fe79,9 sau thiêu kết (A), sau ủ 520oC (B) 560oC (C) Hình phía ảnh SEM mẫu tương ứng với chế độ thiêu kết xử lý nhiệt [123] Hình 1.32 Sự phụ thuộc lực kháng từ nam châm vào thời gian ủ [52] Hình 1.33 Minh họa thay Dy cho Nd mạng tinh thể (a) yêu cầu thông số từ nam châm thiêu kết Nd-Fe-B 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) ảnh hưởng cách đưa Dy vào nam châm (b) [70, 132] Hình 1.35 Sự phát triển tích lượng (BH)max phòng thí nghiệm (a) đường cong khử từ nam châm (a: sau thiêu kết, b: sau xử lý nhiệt giai đoạn, c: sau xử lý nhiệt hai giai đoạn) (b) [76, 130] Hình 1.36 Một số sản phẩm ứng dụng nam châm thiêu kết Nd-Fe-B [128] Hình 1.37 Đường đặc trưng từ 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 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 vii 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 cối nghiền thô (a) cối nghiền tinh (b) Hình 2.4 Sơ đồ khối hệ nấu mẫu 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 buồng nấu (b): (6) Điện cực, (7) Nồi nấu, (8) Cần lật mẫu Hình 2.6 Máy nghiền SPEX 8000D (a), cối 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 từ hệ đo (a) đường M(H) B(H) xử lý chuyển đổi đơn vị (b) Hình 2.14 Sự phụ thuộc hệ số khử từ N vào tỷ số L/d mẫu hình trụ [8] Hình 2.15 Đường cong từ trễ nam châm Nd-Fe-B chưa bổ (đường liền nét) bổ (đường đứt nét) ứng với mẫu hình trụ [8] Hình 3.1 Đường từ trễ (a) đường đặc trưng từ nam châm với hợp phần Nd16,5Fe77B6,5 (b) Nd20,5Fe73B6,5 (c) Hình 3.2 Các nguyên liệu xếp đặt (a) hợp kim nấu chảy (b) lò trung tần Hình 3.3 Khuôn đúc (a) khối hợp kim sau chế tạo lò trung tần (b) Hình 3.4 Ảnh chụp bên khối hợp kim Nd16,5Fe77B6,5 có (a) (b) kết tinh định hướng hạt Nd2Fe14B viii TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đ V Hoành, L C Quý, V V Hồng, C V Chiêm, N H Quyền, V H Tường, Đ K Tùng, V H Kỳ, N T Minh, (2003), “Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu nam châm thiêu kết Nd-Fe-B”, Tuyển tập báo cáo hội nghị Vật lý toàn Quốc lần thứ IV, Núi Cốc, tr 638-642 L T Tú, N V Vượng, T L Hưng, N C Tráng, N C Kiên, N Q Trung, (2003), “Nam châm Nd-Fe-B thiêu kết chế tạo sở hợp kim thu phương pháp hoàn nguyên Canxi”, Tuyển tập báo cáo hội nghị Vật lý toàn Quốc lần thứ IV, Núi Cốc, tr 647-650 Lưu Tuấn Tài, (2007), Vật liệu từ, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Lưu Tuấn Tài, Phạm Quang Niệm, Nguyễn Hoàng Lương, Thân Đức Hiền, O.S Opanasenko, A.A Pavlyukov, (1990), “Ảnh hưởng chế độ công nghệ lên thông số từ nam châm Didym-Fe-B”, Hội nghị vô tuyến điện tử toàn quốc lần thứ III, Hà Nội, tr 204-208 Nguyễn Hoàng Nghị, (2012), Cơ sở từ học vật liệu từ tiên tiến, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Huy Dân, (2008), “Nghiên cứu qui trình công nghệ pha tạp ảnh hưởng tạp chất lên tính chất từ nam châm Nd-Fe-B”, Báo cáo tổng kết nhiệm vụ nghiên cứu khoa học công nghệ cấp sở, Viện Khoa học vật liệu Thân Đức Hiền, Nguyễn Phú Thùy, Lưu Tuấn Tài, Nguyễn Hoàng Lương, Nguyễn Minh Hồng, Nguyễn Hữu Đức, Hoàng Ngọc Thành, (1990), “Nghiên cứu chế tạo nam châm đất loại Nd-Fe-B từ nguyên liệu công nghiệp”, Hội nghị vô tuyến điện tử toàn quốc lần thứ III, Hà Nội, tr 79-84 Trần Quang Vinh, (2001), “Thiết kế xây dựng hệ từ kế từ trường xung cao Việt Nam”, Luận án tiến sĩ Vật lý, Đại học quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 129 Tiếng Anh Abache C and Oesterreicher H., (1986), “Structure and magnetic properties of R2Fe14-xTxB (R = Nd, Y; T = Cr, Mn, Co, Ni, Al)”, Journal of Applied Physics, 60, pp 1114-1120 10 Akiya T., Kato H Sagawa M and Koyama K., (2009), “Enhancement of coercivity in Al and Cu added Nd-Fe-B sintered magnets by high field annealing”, IOP Conf Series: Materials Science and Engineering, 1, pp 012034-1-012034-6 11 Bai G., Gao R W., Sun Y., Han G B and Wang B., (2007), “Study of highcoercivity sintered NdFeB magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 308, pp 20-23 12 Becker J J., (1968), “A domain-boundary model for a high coercive force material”, Journal of Applied Physics, 39, pp 1270-1274 13 Buchow K H J., (1998), Permanent magnet material and their applications, Trans Tech Publications 14 Buschow K H J and de Boer F R., (2004), Physics of magnetism and magnetic materials, Kluwer Academic Plenum Publishers 15 Buschow K H J., Naastepad P A and Westendorp F F., (1969), “Preparation of SmCo5 permanent magnets”, Journal of Applied Physics, 40, pp 4029-4032 16 Cao X J., Chen L., Guo S., Li X B., Yi P P., Yan A R and Yan G L., (2015), “Coercivity enhancement of sintered Nd-Fe-B magnets by efficiently diffusing DyF3 based on electrophoretic deposition”, Journal of Alloys and Compounds, 631, pp 315-320 17 Christodoulou C N., Schlup J and Hadjipanayis G C., (1987), “Oxidation of FeRB powders during preparation of permanent magnets”, Journal of Applied Physics, 61, pp 3760-3762 18 Coehoorn R., Mooij D B., Duchateau J P W B and Buchow K H J., (1988), “Novel permanent magnetic materials made by rapid quenching”, Journal de Physique, 49, pp 669-670 130 19 Coey J M D., (1996), Rare-earth iron permanent magnets, Clarendon Press, Oxford 20 Croat J J., Herbst J F., Lee R W and Pinkerton F E., (1984), “High-energy product Nd-Fe-B permanent magnet”, Applied Physics Letters, 44, pp 148-149 21 Cui X G., Cui C Y., Cheng X N and Xu X J., (2014), “Effect of Dy2O3 intergranular addition on thermal stability and corrosion resistance of Nd-Fe-B magnets”, Intermetallics, 55, pp 118-122 22 Cui X G., Yan M., Ma T Y and Yu L Q., (2008), “Effects of Cu nanopowders addition on magnetic properties and corrosion resistance of sintered Nd-Fe-B magnets”, Physica B, 403, pp 4182-4185 23 De Campos M F., (2010), “Effect of grain size on the coercivity of sintered NdFeB magnets”, Materials Science, 660, pp 284-289 24 Durst K D and Kronmyller H., (1987), “The coercive field of sintered and melt-spun NdFeB magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 68, pp 63-75 25 Faria R N., (2002), “The influence of zirconium addition and process parameters on the magnetic properties of Pr-Fe-B sintered magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 238, pp 56-64 26 Fidler J and Schrefl T., (1996), “Overview of Nd-Fe-B magnets and coercivity (invited)”, Journal of Applied Physics, 79, pp 5029-5034 27 Fidler J and Tawara Y., (1988), “Tem-study the precipitation of iron in Nd-FeB sintered magnets”, IEEE Transactions on Magnetics, 24, pp 1951-1953 28 Fidler J., Schrefl T., Hoefinger S and Hajduga M., (2004), “Recent developments in hard magnetic bulk materials”, Journal of Physics: Condensed Matter, 16, pp s455-s470 29 Fu X., Han X., Du Z., Feng H and Li Y., (2013), “Microstructural investigation of Nd-rich phase in sintered Nd-Fe-B magnets through electron microscopy”, Journal of Rare Earths, 31, pp 765-771 30 Fukagawa T and Hirosawa S., (2008), “Coercivity generation of surface 131 Nd2Fe14B grains and mechanism of fcc-phase formation at the Nd/Nd2Fe14B interface in Nd-sputtered Nd-Fe-B sintered magnets”, Journal of Applied Physics, 104, pp 013911-1-6 31 Gabay A M., Lileev A S and Menushenkov V P., (1991), “Magnetostatic interaction in nucleation-type magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 97, pp 256-262 32 Gao J., Song X and Wang X., (1997), “Effects of Co and Zr additions on microstructure and anisotropy of HDDR-treated NdFeB alloy powders”, Journal of Alloys and Compounds, 248, pp 176-179 33 Gaunt P., (1983), “Ferromagnetic domain wall pinning by a random array of inhomogeneities”, Philosophical Magazine Part B, 48, pp 261-276 34 Gerber R., Wright C D and Asti G., (1994), Applied magnetism, Kluwer Academic Publishers 35 German R M., (1996), Sintering Theory and Practice, John Wiley & Sons, New York 36 Gutfleisch O., (2004), Advanced structural characterisation for magnetic materials development in high performance magnets and their applications, Annecy, France 37 Gutfleisch O., (2009), High-temperature samarium cobalt permanent magnets, Springer US Publishers 38 Gutfleisch O., (2011), Magnetic materials in sustainable energy, EU-JAPAN Expert´s workshop on Critical Metals 39 Gutfleisch O., Willard M A., Bruck E., Chen C H., Sankar S G and Liu J P., (2011), “Magnetic materials and devices for the 21st century: Stronger, Lighter, and More energy efficient”, Advanced Materials, 23, pp 821-842 40 Hadjipanayis G C and Kim A., (1988), “Domain wall pinning versus nucleation of reversed domains in R-Fe-B magnets”, Journal of Applied Physics, 63, pp 3310-3315 132 41 Herbst J F., Croat J J and Pinkerton F E., (1984), “Relationships between crystal structure and magnetic properties in Nd2Fe14B”, Physical Review B, 29, pp 1-4 42 Hien T D., Tai L T., Grossingeer R., Krewenka R., de Boer F R and Bekker F F., (1987), “Comparison of the magnetic properties of Mm-Fe-B and Nd-Fe-B compounds”, Journal of Less-common Metals, 127, pp 111-116 43 Hirota K., Nakamura H., Minowa T and Honshima M., (2002), “Coercivity enhancement by the grain boundary diffusion process to Nd-Fe-B sintered magnets”, IEEE Transactions on magnetics, 42, pp 2909-2911 44 Hono K and Sepehri-Amin H., (2012), “Strategy for high-coercivity Nd-Fe-B magnets”, Scripta Material, 67, pp 530-535 45 Hono K., (2012), Towards Dy-free high coercivity Nd-Fe-B permanent magnets, Magnetic Materials Unit & Elements Strategy Initiative Center for Magnetic Materials, National Institute of Materials Science (NIMS) 46 Hono K., (2015), Dy-free high coercivity neodymium permanent magnets for automotive applications, Workshop on Materials Science, Japan 47 Hrkac G., Woodcock T G., Freeman C., Goncharov A., Dean J., Schrefl T and Gutfleisch O., (2010), “The role of local anisotropy profiles at grain boundaries on the coercivity of Nd2Fe14B magnets”, Applied Physics Letters, 97, pp 20102013 48 https://www.google.com.vn/jet+milling 49 Hu Z H., Lian F Z., Zhu M G and Li W., (2008), “Effect of Tb on the intrinsic coercivity and impact toughness of sintered Nd-Dy-Fe-B magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 320, pp 1735-1738 50 Hu Z H., Qu H J., Zhao J Q., Yan C J and Liu X M., (2014), “Effect of sintering process on the magnetic and mechanical properties of sintered Nd-FeB magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 368, pp 54-58 51 Jin X Y., Jones I P and Harris I R., (1993), “The microstructural characterisation of Nd-Fe-B alloys II: Microstructural investigation of cast 133 Nd-Fe-B materials”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 125, pp 91-102 52 Kianvash A., Knoch K G and Harris I R., (1992), “The effect of the cooling rate on the intrinsic coercivity of some Nd-Fe-B based permanent magnets”, Journal of Alloys and Compounds, 182, pp 223-231 53 Kim A S and Camp F E., (1995), “Effect of minor grain boundary additives on the magnetic properties of NdFeB magnets”, IEEE Transactions on Magnetics, 31, pp 3620-3622 54 Kingery W D., (1959), “Densification during sintering in the presence of a liquid phase I Theory”, Journal of Applied Physics, 30, pp 301-306 55 Kitano Y., Shimomura J., Shimotomai M., Fukuda Y., Fujita A and Ozaki Y., (1993), “Analytical electron microscopy of corrosion-resistant Nd-(Fe, Co, Ni, Ti)-B magnets”, Journal of Alloys and Compounds, 193, pp 245-248 56 Kneller E and Hawig R., (1991), “The exchange-spring magnet: a new material principle for permanent magnet”, IEEE Transactions on Magnetics, 27, pp 3588-3600 57 Kronmuller H., Durst K D and Sagawa M., (1988), “Analysis of the magnetic hardening mechanism in RE-Fe-B permanent magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 74, pp 291-302 58 Kronmyller H., (1991), Micromagnetic background of hard magnetic materials, In: Supermagnets, hard magnetic materials, Kluwer Academic Publisher, The Netherlands 59 Kwon S T., Kim D Y., Kang T K and Yoon D N., (1987), “Effect of sintering temperature on the densification of Al2O3”, Journal of the American Ceramic Society, 70, pp C69-C70 60 Lee M W., Dhakal D R., Kim T H., Lee S R., Kim H J and Jang T S., (2015), “Effect of DyMn alloy-power addition on microstructure and magnetic properties of NdFeB sintered magnets”, Archives of Metallurgy and Materials, 60, pp 1407-1409 134 61 Lee S., Kwon J., Cha H., Kim K M., Kwon H., Lee J and Lee D., (2016), “Enhancement of coercivity in sintered Nd-Fe-B magnets by grain-boundary diffusion of electrodeposited Cu-Nd alloys”, Metals and Materials International, 22, pp 340-344 62 Lemarchand D., Vigier P and Labulle B., (1990), “On the oxygen stabilized Ndrich phase in the Nd-Fe-B (-O) permanent magnet system”, IEEE Transactions on Magnetics, 26, pp 2649-2651 63 Li W F., Ohkubo T and Hono K., (2009), “Effect of post-sinter annealing on the coercivity and microstructure of Nd-Fe-B permanent magnets”, Acta Materialia, 57, pp 1337-1346 64 Li W F., Ohkubo T., Hono K and Sagawa M., (2009), “The origin of coercivity decrease in fine grained Nd-Fe-B sintered magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 321, pp 1100-1105 65 Liang L., Ma T., Wu C., Zhang P., Liu X and Yan M., (2016), “Coercivity enhancement of Dy-free Nd-Fe-B sintered magnets by intergranular adding Ho63.4Fe36.6 alloy”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 397, pp 139-144 66 Liang L., Ma T., Zhang P and Yan M., (2015), “Effects of Dy71.5Fe28.5 intergranular addition on the microstructure and the corrosion resistance of NdFe-B sintered magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 384, pp 133-137 67 Liang L., Ma T., Zhang P., Jin J and Yan M., (2014), “Coercivity enhancement of NdFeB sintered magnets by low melting point Dy32.5Fe62Cu5.5 alloy modification”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 355, pp 131135 68 Liang L., Wu M., Liu L., Ma C., Wang J., Zang J and Zang L., (2015), “Sensitivity of coercivity and squareness factor of a Nd-Fe-B sintered magnet on post-sintering annealing temperature”, Journal of Rare Earths, 33, pp 507513 135 69 Liu J., (2015), Microstructure and coercivity relationship of hot-deformed NdFe-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 136 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 064003-1064003-5 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 26592665 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 137 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 64976499 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 smallangle 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 138 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 169-180 139 107 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 151158 140 117 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 13291334 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 1-4 141 127 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 0120521-012052-5 131 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 353-356 142 137 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 159163 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 nonrare 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 143 ... thiêu kết Nd-Fe-B có lực kháng từ cao Đối tượng nghiên cứu luận án: Nam châm thiêu kết Nd-Fe-B Mục tiêu nghiên cứu luận án: Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B có lực kháng. .. 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... 1.2.2 Tính chất từ nam châm thiêu kết Nd-Fe-B 12 1.3 Cơ chế đảo từ lực kháng từ nam châm Nd-Fe-B……………… 13 1.3.1 Cơ chế đảo từ ………………………………………………… 13 1.3.2 Lực kháng từ nam châm Nd-Fe-B