Element katkılı NdFeB esaslı sert mıknatısların üretimi ve özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışma kapsamında, melt spinning yöntemiyle Nd-Fe-B esaslı ve element katkılı manyetik tozların üretimi gerçekleştirilmiştir. Nd33Fe66B temel alaşımına Nd32Fe(66-y)BMy (y= %2 ağ. M=Co, Ti ve Ni) formülüne uygun olarak Co, Ti ve Ni elementleri katılarak, element katkılı Nd-Fe-B esaslı manyetik tozlar üretilmiştir. Manyetik toz üretme işlemi melt spinning yöntemiyle soğutmalı bakır disk kullanılarak ve diskin sıcaklığı -5 °C'ye indirilerek gerçekleştirilmiştir. Katkı elementli ve nispeten kaba boyutlu Nd-Fe-B esaslı tozlar, manyetik ve termal özelliklerini artırmak amacıyla, vakum altında bilyeli öğütme işlemiyle, koruyucu yüzey etken madde ortamında 390 dakika öğütülerek boyutları küçültülmüştür. Üretilen tozların morfolojik, mikroyapısal, termal ve manyetik özellikleri incelenmiştir. Co, Ti ve Ni katkı elementli Nd32Fe(66-y)BMy alaşımı tozların mikroyapıları SEM ve TEM incelemeleriyle, faz analizleri XRD yöntemiyle, termal özellikleri DSC analizleriyle ve manyetik özellikleri VSM ölçüm çalışmalarıyla ortaya konmuştur. Yapılan çalışmalar sonucunda, Co, Ti ve Ni katkı elementleri içerisinde en yüksek koersivite değerinin Ti elementi katkısı ile elde edildiği bulunmuştur. Melt spinning yöntemiyle Nd-Fe-B esaslı ve Co, Ti ve Ni katkı elementli olarak üretilen üç farklı alaşım tozları için koersivite (Hc) değerleri karşılaştırıldığında; Nd33Fe64Ti2B tozların koersiviteleri öğütülmemiş halde 3,52 kOe ve 390 dakikalık öğütme sonrası 6,4 kOe; Nd33Fe64Co2B tozları için öğütülmemiş halde 0,980 kOe ve öğütme sonrası 4,06 kOe ve Nd33Fe64Ni2B tozları için öğütülmemiş halde 1,2 kOe ve öğütme sonrası 5,6 kOe olarak elde edilmiştir. Nd33Fe66B temel alaşımına %2 ağ. oranında Co, Ti ve Ni elementleri ayrı ayrı katılarak elde edilen tozların Curie sıcaklıkları sırasıyla 432 °C, 338 °C ve 342 °C olarak ölçülmüştür.