Konsolidacja proszków Nd-Fe-B przez zagęszczanie wybuchowe

• Autorzy: Kaszuwara W. , Leonowicz M. , Paszula J.

Warianty tytułu

EN

Compacting of Nd-Fe-B powders by shock consolidation

• Konferencja: II Krajowa Konferencja "Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym", Międzyzdroje, 7-10 września 2003
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zagęszczanie wybuchowe jest metodą stosowaną do konsolidacji proszków o metastabilnej strukturze między innymi materiałów nanokrystalicznych. Duże ciśnienie wywołane falą uderzeniową prowadzi do silnego zagęszczenia proszków, a związane z tym podwyższenie temperatury jest krótkotrwałe i ma charakter lokalny. Metoda ta wpływa jednak na mikrostrukturę zagęszczanego materiału. Rejestrowane zmiany właściwości magnetycznych zależą od właściwości materiału, wstępnej porowatości próbek, wielkości cząstek proszku i warunków zagęszczania. Przeprowadzone badania potwierdziły, że większa początkowa porowatość materiału wywołuje większy przyrost temperatury i prowadzi do spadku koercji magnesów. Wywołany w ten sposób lokalny wzrost temperatury może być jednak korzystny - powoduje lepsze spajanie cząstek zagęszczanych proszków. W przypadku materiałów Nd-Fe-B zagęszczanie wybuchowe zmienia strukturę fazową materiału. Faza bogata w Nd zajmująca obszary między ziarnami fazy magnetycznie twardej Nd2Fe14B jest usuwana (prawdopodobnie w stanie ciekłym) z tych obszarów. Zostaje zaburzona izolacja magnetyczna ziaren fazy magnetycznie twardej co prowadzi do zmniejszenia koercji materiału. Wykazano, że zagęszczanie wybuchowe daje najlepsze rezultaty w przypadku konsolidacji materiałów Nd-Fe-B o strukturze nanokompozytów.

EN

Shock pressing takes advantage of the shock wave produced by explosives, which isostatically compacts the canned powder with a pressure of several GPa. The density of shock pressed magnets reaches 98% of theoretical value. Some small pores and cracks are observed in the microstructure. These defects can be minimised by the application of multistage pressing and optimisation of its parameters. The magnetic properties are affected by green density and powder particle size. Large pores and coarse particles lead to higher local temperature increase, which results in better density but lowers the magnetic properties. It is, however, difficult to calculate the real temperature. SEM analysis shows transcrystalline cracks in the low green density samples whereas in the specimens with higher green density the cracks develop through the particle boundaries. Shock pressing results in some decrease of the coercivity. This decrease is greater for the alloys having higher Nd contents (over 12 at%). Structural analysis for these alloys revealed in the microstructure of shock pressed magnets a presence of droplet-like inclusions of Nd-rich phase, which evidences the effect of local temperature increases. This leads to local melting and squeezing of the Nd-rich melt. The shock pressing method gives good results especially for the low Nd alloys (nanocomposites).

Słowa kluczowe

PL

konsolidacja proszków; zagęszczanie wybuchowe; mikrostruktura; właściwości magnetyczne; struktura fazowa; przełom

EN

compacting of powders; shock consolidation; shock pressing; microstructure; magnetic properties; phase structure; fracture

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2003
• Tom: R. XXIV, nr 6
• Strony: 631--634
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Kaszuwara W.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Leonowicz M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Paszula J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Uzbrojenia i Lotnictwa

Bibliografia

• 1. Kaszuwara W., Leonowicz M., Paszula J., Wybrane metody spajania proszków magnetycznie twardych typu ziemia rzadka metal przejceciowy. Inżynieria Materiałowa 3(1997).
• 2. Kaszuwara W., Leonowicz M., Januszewski D., Mendoza G., Paszula J., Dayies H.A., Consolidation of Magnetic Powders, by Shock Compression, J.Mater.Res., 9(1998).
• 3. Leonowicz M., Kaszuwara W., Jezierska E., Januszewski D., Mendoza G., Davies H.A., Paszula J., Application of Shock Zompression Technique for Consolidation of Hard Magnetic »owders, J. Appl. Phys., 11(1998).
• 4. Taniguchi T., Kondo K., Sawoaka A., Shock compression of powder campacts of CaF2, J.Appl. Phys., 61(1987).
• 5. Potter D.K., Ahrens TJ., Dynamic consolidation of diamont powder into polycrystalline diamond, Appl. Phys.Lett., 51(1987).
• 6. po ukraińsku