Do nhu cầu nảy sinh trong quỏ trỡnh thực hiện nhiệm vụ Nghị định thư, một số nội dung nghiờn cứu sau đó được tiến hành nhằm bổ sung cho cỏc nội dung nghiờn cứu đó
đăng ký. Dưới đõy xin trỡnh bày về kết quả của những nghiờn cứu này
B.1 Cụng nghệ ộp gia nhiệt nam chõm kết dớnh NdFeB
Nhằm mục đớch nõng cao phẩm chất từ tớnh của nam chõm kết dớnh NdFeB, sau khi
đó làm chủđược cụng nghệ chế tạo chất kết dớnh một thành phần cú nhiệt độ húa mềm ở
trong khoảng 200 – 350oC, cụng nghệ ộp viờn nam chõm trong khuụn núng 200 C to ại ỏp lực 6 tấn/cm2đó được nghiờn cứu thành cụng.
H.28 Ảnh thiết bị ộp chõm (1) và lũ tạo nhiệt độ 200 – 350oC trong mụi trường khụng khớ hoặc khớ Argon dựng để ộp gia nhiệt nam chõm kết dớnh NdFeB sử dụng khụng khớ hoặc khớ Argon dựng để ộp gia nhiệt nam chõm kết dớnh NdFeB sử dụng
bột nguội nhanh, bột HĐR và chất kết dớnh HTB-1.
1
2
Phương phỏp ộp gia nhiệt làm giảm tỷ phần chất kết dớnh trong nam chõm đến mức tối thiểu mà vẫn đảm bảo cơ tớnh của nam chõm, tăng tỷ trọng của nam chõm đến giỏ trị
6,4 g/cm3 và điều quan trọng hơn là quỏ trỡnh ộp gia nhiệt đó tăng cường tương tỏc trao đổi giữa cỏc vi hạt trong bột nguội nhanh và do vậy làm tăng (BH)max như một thớ dụ trỡnh bày trờn hỡnh H.29. Sự xuất hiện của tương tỏc trao đổi này đó được minh chứng bằng sự trựng lặp kết quả tớnh hệ số vuụng gúc của đường cong khử từ phụ thuộc vào tỷ trọng của nam chõm ộp gia nhiệt (sử dụng mụ hỡnh Stoner-Wolhfarrth mở rộng cú tớnh đến số hạng tương tỏc trao đổi trong khi làm tối thiểu húa năng lượng của hệ) và kết quả thực nghiệm và được trỡnh bày chi tiết trong cụng trỡnh thứ 6.
3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.02 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (B H ) ma x (M G .O e ) ρ (g/cm3)
H.29 So sỏnh tớch năng lượng từ (BH)max của cỏc nam chõm kết dớnh đẳng hướng NdFeB chế tạo dựng bột nguội nhanh ộp nguội và ộp qia nhiệt tại cỏc ỏp lực ộp khỏc NdFeB chế tạo dựng bột nguội nhanh ộp nguội và ộp qia nhiệt tại cỏc ỏp lực ộp khỏc nhaụ Cỏc nam chõm được từ húa giống nhaụ Phương phỏp ộp gia nhiệt làm tăng tỷ
trọng nam chõm đến 6,4 g/cm3 so với 5,8 trong trường hợp ộp nguộị
B.2 Cụng nghệ phun bột nguội nhanh trong từ trường
Như đó trỡnh bày trong mục Ạ1, một nam chõm kết dớnh đẳng hướng theo mẫu Stoner-Wolhfarth cổ điển cú (BH)max hạn chế ở giỏ trị 10 MG.Oẹ Để nõng cao tớch năng lượng từ hơn nữa, ngoài việc tăng cường tương tỏc trao đổi giữa cỏc vi hạt như trỡnh bày ở
mục B.1 nờu trờn cũn khả năng tạo tớnh dị hướng từ cho cỏc hạt bột. Trong trường hợp sau bột sẽđược ộp viờn kết dớnh trong từ trường Hz, và theo lý thuyết (BH)max sẽ lớn hơn giới hạn 10 MG.Oe do phõn bố hướng trục dễ của cỏc vi hạt khụng cũn là ngẫu nhiờn trong khụng gian 3D mà sẽ thiờn hướng trong một gúc khối θ. Tớnh dị hướng của hạt càng lớn, từ
trường Hz càng mạnh thỡ θ càng nhỏ và do đú Br càng lớn khiến (BH)max sẽ tăng vỡ trường khỏng từ thường khụng thay đổi khi mà cỏc hạt được phõn lập tốt trờn nền chất kết dớnh phi từ.
Một ý tưởng mới đó được thử nghiệm trong thời gian cuối thực hiện nhiệm vụ trong sự hợp tỏc với một hướng nghiờn cứu về nam chõm đất hiếm của đề tài cơ bản 2006 – 2008, đú là thử nghiệm cụng nghệ phun băng trong từ trường. Những kết quả vừa thu nhận
được đó cho thấy những triển vọng mới của cụng nghệ nàỵ Một thớ dụđược trỡnh bày trờn hỡnh H.30, ởđú thấy rằng trờn giản đồ nhiễu xạ tia X của bột nguội nhanh phun trong trờn trống đồng cú từ trường tại bề mặt 38 mT, quay với vận tốc dài 22,5 m/s (với cỏc điều kiện cụng nghệ khỏc giống như trong trường hợp phun bột nguội nhanh khụng cú từ trường trỡnh bày trong mục Ạ1) xuất hiện đỉnh nhiễu xạ tại vựng gúc 2θ ~30,2o tương ứng với vị
trớ của đỉnh nhiễu xạ của Fe O ho3 4 ặc γ-Fe2O . 3
Như vậy, khỏc với trường hợp phun bột nguội nhanh khụng cú từ trường, trong trường hợp này ta đó thu nhận được bột nguội nhanh tổ hợp hai pha cứng mềm và do vậy cú thể hy vọng rằng tương tỏc trao đổi giữa hai pha này theo mụ hỡnh lý thuyết của Kneller-Hawig sẽ làm tăng phẩm chất từ tớnh của bột nguội nhanh phun trong từ trường. Những nghiờn cứu chi tiết hiện đang được tiếp tục tiến hành.
H.30 Giản đồ nhiễu xạ tia X chụp kiểu mẫu bột của bột nguội nhanh phun trờn trống đồng đang quay với vận tốc 22,5 m/s, cú từ trường bề mặt 38 mT trong mụi trường khớ bảo vệ đang quay với vận tốc 22,5 m/s, cú từ trường bề mặt 38 mT trong mụi trường khớ bảo vệ
Argon. Quan sỏt thấy đỉnh nhiễu xạ mới tại 2θ=30,2o.
B.3 Nghiờn cứu mụ hỡnh húa tớnh chất từ của nam chõm hai pha cứng mềm nền NdFeB
Trong quỏ trỡnh chế tạo nam chõm kết dớnh đó quan sỏt thấy trong một số mẫu cú sự
chiết pha từ mềm trờn nền pha từ cứng NdFeB. Theo cỏc dựđoỏn lý thuyết, tương tỏc trao
đổi giữa hai pha từ cứng và từ mềm cú khả năng nõng cao tớch năng lượng từ (BH)max nếu nam chõm cú một vi cấu trỳc thớch hợp.
Để bắt đầu đi sõu nghiờn cứu khả năng mới này trong việc nõng cao phẩm chất từ của nam chõm chứa đất hiếm, đề tài đó thực hiện nghiờn cứu tớnh chất từ của loại nam chõm tổ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hợp này dựa trờn kỹ thuật phần tử vi sai hữu hạn để giải bài toỏn tối thiểu húa năng lượng của hệ gồm hai pha từ cứng và từ mềm. Kỹ thuật này được trỡnh bày chi tiết trong cụng trỡnh thứ 7, kết quả thu nhận được cho thấy khụng dễ dàng nõng cao được phẩm chất từ của nam chõm tổ hợp hai pha cứng mềm nếu khụng cú được một vi cấu trỳc thớch hợp.
B.4 Sử dụng cụng nghệ nghiền cơ năng lượng để khảo sỏt ảnh hưởng kớch thước hạt lờn tớnh chất từ và nghiờn cứu hợp kim đa pha từ nanụ tinh thể Nd Fe2 14B trờn nền vụ lờn tớnh chất từ và nghiờn cứu hợp kim đa pha từ nanụ tinh thể Nd Fe2 14B trờn nền vụ
định hỡnh để tạo hợp kim cú lực khỏng từ caọ
Bột hợp kim NdFeB sau khi nghiền ướt được nghiền tiếp bằng mỏy nghiền cơ năng lượng cao Planetary Momo Mill Pulverisette 6 để khảo sỏt ảnh hưởng thước hạt lờn tớnh chất từ nhằm gúp phần làm ổn định cụng nghệ chế tạo nam chõm thiờu kết NdFeB.
Bột hợp kim NdFeB thay thế một phần Fe bởi Co và Al với lực khỏng từ cao cũng đó
được chế tạo bằng phương phỏp nghiền cơ năng lượng caọ Kết quảđó tạo ra bột sắt từ chủ đạo NdFeB với cấu trỳc nano tinh thể trờn nền vụ định hỡnh. Giỏ trị lực khỏng từ nội tại Hi C rất cao cỡ 22-25 kOe cú liờn quan chặt chẽđến vi cấu trỳc nano nàỵ
1. Nguyen Van Vuong, Nguyen Trung Hieu, Doan Minh Thuy, Nguyen Ngoc Long, 2D Monte Carlo simulation of nanocomposite magnets, 5th HUS-JAIST-VAST workshop on advanced materials science and technology, (AMST’06), HUS, March 9-10th, 2006
2. L. Besais, C. Djega-Mariadasou, V. H. Ky, N. X. Phuc, High coercivity of nanocrytalline Nd-Fe-Co-Al-B alloys with low rare-earth content, Journal of Alloys and Compounds 426 (2006) 22-25
3. L. T. Hung, N. H. Dan, V. H. Ky, V. Vong, L. V. Hong, N. X. Phuc, Steffen Schulze and M. Hietschold, Microstructure characterization of mechanical milled Nd40Fe30Co15Al10B5 alloy by HRTEM, EDX and EBSD techniques, Proceedings of 1st IWOFM-3rd IWONN, Conference, Ha Long 12/2006, 414-415