Ni ve Cu katkılı Nd-Fe-B mıknatıslarının üretimi ve manyetik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, ticari olarak satın alınan Nd15Fe77B8 külçe halindeki alaşımdan sıcaklık, Cu, Ni ve Ni+Cu serileri olmak üzere dört seri örnek üretildi. Üretilen örneklerin yapısal özellikleri X-ışını kırınımı ve yoğunluk ölçümleri alınarak yapıldı. Mikro yapısı polarize optik ve taramalı elektron mikroskopları kullanılarak yapıldı. Manyetik özellikleri ise mıknatıs karekterizasyon cihazı ve DTA-TG cihazı kullanılarak oda sıcaklığında yapıldı.Sıcaklık serisi örneklerde, 1050 °C sinterleme sıcaklığında üretilen mıknatısın manyetik olarak en iyi özelliğe sahip olduğu bulundu. Aynı alaşıma öğütme ile erime sıcaklığı düşük Cu ve erime sıcaklığı yüksek olan Ni elementi katkısı yapıldı. % 0,2 oranında Cu katkısı yapılan örneğin yoğunluğunun arttığı görüldü. Aynı oranda yapılan Ni katkısının manyetik özelliği geliştirdiği bulundu. Yapılan katkıların ana faz olan Nd2Fe14B fazının içine girmediği taneler arası fazların arasına dağıldığı görüldü. Cu elementinin üretilen örneklerin Curie sıcaklığını değiştirmediği, bunun yanında Ni elementinin örneklerin Curie sıcaklığını yükselttiği belirlendi. Ni ve Cu elementinin aynı anda katkı yapıldığı örneklerde, % 0,2 oranında katkının hem mekanik hem de manyetik özelliği geliştirdiği bulundu. Bu seri örneklerde katkı miktarı ile Curie sıcaklığı yükselmektedir. In this study, four series of samples which are called as temperature, Cu, Ni and Ni+Cu series were produced from commercial Nd15Fe77B8 ingot. Structural properties of the produced samples were performed by X-ray diffraction and density measurements. Microstructure observations were carried out using polarized optic and scanning electron microscopes. Magnetic properties of the samples were performed by both the magnet tester and DTA-TG devices at room temperature.For samples of temperature series, it is found that the magnet sintered at 1050 ºC showed the best magnetic properties. Ni with high melting point and Cu with low melting point were doped to Nd15Fe77B8 ingot. It was seen that doping with 0.2 at.% Cu increased the density of the sample while the same amount of Ni-doping enhanced the magnetic properties of the specimen. It was also observed that Ni and Cu doping did not enter inside of main phase of Nd2Fe14B. Instead, they distributed in the intergranular phases. It was found that Ni doping increased the Curie temperature of the magnet whereas Cu doping did not significantly change the Curie temperature. Both the magnetic and mechanic properties of the magnets improved after doping with 0.2 at.% Ni+Cu. For these samples, Curie temperature also increased with the increase of Ni and Cu doping.