發(fā)布時間：2021-02-26 15:40

　　RE-Fe-B堆稀土永磁材料的大量使用導致低豐度、高成本稀土元素Nd/Pr/Dy/Tb等過度消耗,而高豐度、低成本稀土元素La/Ce/Y大量積壓,不僅造成稀土資源利用失衡,同時導致RE-Fe-B基稀土永磁材料價格居高不下。因此,以La/Ce/Y部分替代價格昂貴、供應緊張的稀土元素Nd/Pr/Dy/Tb等制備高豐度稀土燒結永磁材料,實現(xiàn)稀土資源綜合平衡利用及高性價比,成為當前稀土永磁產(chǎn)業(yè)界及學術界研究的前沿課題。高豐度稀土元素La/Ce/Y替代Nd/Pr/Dy/rb等會降低RE2Fe14B四方相的內(nèi)稟性能,且添加La/Ce/Y對RE-Fe-B磁體的相組成、微觀結構等產(chǎn)生不利影響,均為制約高豐度稀土元素大規(guī)模應用的重要問題。針對上述問題,本文首先研究了La/Ce/Y在磁體制備過程中的遷移特征,闡明高豐度稀土元素對燒結磁體成相、微結構的影響規(guī)律。在此基礎上設計具有核-殼結構的含Y磁體,研究不同Y取代量對燒結RE-Fe-B磁體性能的影響機制,利用Y/Ce協(xié)同作用獲得高性能Nd-（Y,Ce）-Fe-B磁體。最后通過雙合金工藝調(diào)控含Ce磁體中Ce的分布同時優(yōu)化含Y磁體的晶界結構,實現(xiàn)高豐度稀土元素... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

永磁體磁能積的發(fā)展歷程

金工藝制備出 YCo5和 SmCo5。1968 年，K. H. Buschow 等[13]利用等靜壓技密度為 95%的 SmCo5永磁體，其最大磁能積(BH)max為 18.5 MGOe，矯頑力Oe，剩磁 Br為 0.84T。這標志著第一代稀土永磁材料的誕生。隨后，SmCo5料得到了快速的應用和發(fā)展。Sm2Co17型稀土永磁材料究者經(jīng)過不斷的實驗探索發(fā)現(xiàn)提高 SmCo5中 Co 元素的含量，可以形成 Sm2磁材料。Sm2Co17的空間群為 R-3m(166)，其結構如圖 1-2（b）所示。1977. Ojima 等[14]用粉末冶金法制備出了最大磁能積(BH)max為 30 MGOe 的 Sm()7.2永磁體，為當時磁能積最大的永磁體，開啟了第二代稀土永磁材料的研究高 Co 含量的 Sm2Co17獲得了更高飽和磁極化強度，進一步提高了材料的最是高含量的 Co 相應的帶來了高的原料成本。于是擺脫昂貴的 Sm 和 Co，尋永磁材料成為人們研究的中心課題。綜合考慮磁晶各向異性和飽和磁極化強豐富而且磁矩極高的過渡族元素 Fe 制備高性能的鐵基稀土永磁體成為研究方向，這最終導致了第三代 Nd-Fe-B 基稀土永磁材料的誕生。

圖 1-3 Nd2Fe14B 的晶體結構：（a）四方相 Nd2Fe14B 的單胞結構；（b）Nd2Fe14B 晶胞內(nèi)包含 B 原子的三棱柱[18]1-3 Crystal structure of Nd2Fe14B: (a) Unit cell structure of Nd2Fe14B tetragonal phase; (b) Tprism containing a boron atom in the Nd2Fe14B structure[18]表 1-1 室溫下中子衍射得到的 Nd2Fe14B 單胞中原子占位與原子坐標[18]（以點陣常數(shù) a 和 c 作為單位，a = 8.8 ，c = 12.20 ）Table 1-1 Atomic sites and nuclear coordinates x, y, z for Nd2Fe14B at 295 K[18](In units of the lattice constants a = 8.8 ，c = 12.20 )子 晶位 x y zNd 4f 0.268 0.268 0Nd 4g 0.140 -0140 0Fe 16k10.223 0.567 0.127Fe 16k20.037 0.360 0.176Fe 8j10.098 0.098 0.204Fe 8j20.317 0.317 0.246

【參考文獻】：
博士論文
[1]富La/Ce多主相稀土永磁材料的結構和性能研究[D]. 金佳瑩.浙江大學 2016
[2]電泳沉積晶界擴散釹鐵硼磁體磁性及機制研究[D]. 曹學靜.武漢大學 2016



本文編號：3052796