Nd 2 Fe 14 B/Fe納米雙相復(fù)合永磁材料的制備及磁性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 21:48
永磁材料是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中一種重要的功能材料,磁能積是衡量永磁材料磁性能的重要指標(biāo)之一。理論計(jì)算表明各向異性納米雙相復(fù)合永磁材料是實(shí)現(xiàn)磁能積突破的一條可行途徑,但是塊體材料的制備是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。塊體各向異性納米雙相復(fù)合磁體的制備可分別通過(guò)自下而上和自上而下兩種途徑實(shí)現(xiàn)。通過(guò)自下而上方法制備各向異性納米雙相復(fù)合永磁材料首先要制備出各向異性的納米級(jí)永磁顆粒,再通過(guò)表面包覆等手段與軟磁相復(fù)合,最后通過(guò)磁場(chǎng)取向成型得到各向異性的塊體材料。本文以各向異性的HDDR-Nd2Fe14B粉末為原始材料,利用主相Nd2Fe14B相和晶界富稀土相的強(qiáng)度差異,采用低能球磨技術(shù)制備了單疇尺寸各向異性硬磁顆粒,系統(tǒng)研究了顯微結(jié)構(gòu)以及磁性能隨顆粒尺寸的變化規(guī)律。隨著球磨時(shí)間延長(zhǎng),原始顆粒通過(guò)沿晶斷裂不斷細(xì)化,球磨36小時(shí)后,得到的Nd2Fe14B顆粒尺寸在600納米以下,并且球磨粉體晶粒尺寸沒(méi)有發(fā)生變化。在球磨24小時(shí)后,所得顆粒依然保持有4.920kOe的矯頑力,具有良好的各向異性...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 磁學(xué)發(fā)展史
1.2 稀土永磁材料概述
1.2.1 稀土永磁材料的發(fā)展史
1.2.2 稀土永磁材料基礎(chǔ)理論
1.3 納米雙相復(fù)合永磁材料
1.3.1 納米復(fù)合永磁材料的結(jié)構(gòu)
1.3.2 納米雙相復(fù)合永磁粉末的制備方法
1.3.3 納米雙相復(fù)合永磁塊體的制備方法
1.3.4 晶粒相互作用分析方法
1.4 選題意義及主要內(nèi)容
1.4.1 選題意義
1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)所用材料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用原材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 單疇各向異性亞微米Nd_2Fe_(14)B顆粒的制備方法
2.2.2 各向異性納米雙相Nd_2Fe_(14)B/Fe磁粉的制備方法
2.2.3 熱壓熱變形法制備各向異性納米雙相Nd_2Fe_(14)B/Fe永磁塊體
2.3 樣品測(cè)試及表征
2.3.1 X射線衍射(XRD)
2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.3 X射線光電子能譜儀(XPS)
2.2.4 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)
2.2.5 透射電子顯微分析(TEM)
第三章 單疇各向異性Nd_2Fe_(14)B顆粒的制備及磁性能研究
3.1 前言
3.2 單疇各向異性Nd_2Fe_(14)B顆粒的制備原理
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 原始HDDR顆粒的磁性能及形貌
3.3.2 球磨HDDR-Nd_2Fe_(14)B顆粒的形貌
3.3.3 球磨時(shí)間對(duì)尺寸分布的影響
3.3.4 球磨時(shí)間對(duì)合金相組成的影響
3.3.5 球磨對(duì)合金磁性能的影響
3.3.6 退火對(duì)球磨粉體的性能和形貌的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 Nd_2Fe_(14)B/α-Fe納米復(fù)合材料的制備及磁性能研究
4.1 前言
4.2 Nd_2Fe_(14)B/α-Fe納米復(fù)合粉體的制備原理
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4.3.1 不同軟磁添加量對(duì)顆粒表面形貌影響
4.3.2 不同軟磁添加量對(duì)軟相顆粒尺寸的影響
4.3.3 不同軟磁添加量對(duì)相結(jié)構(gòu)的影響
4.3.4 不同軟磁添加量對(duì)磁性能的影響
4.3.5 不同軟磁添加量對(duì)軟硬磁相之間相互作用的影響
4.3.6 包覆過(guò)程中升溫速率對(duì)高Fe含量復(fù)合磁粉的性能及形貌的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 熱壓熱變形法制備各向異性納米雙相復(fù)合永磁體
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)原理
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 熱壓磁體的磁性能
5.3.2 熱變形磁體的磁性能
5.3.3 熱變形磁體的磁各向異性
5.3.4 熱變形磁體的織構(gòu)演化
5.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]化學(xué)氣相沉積法制備N(xiāo)d-Fe-B/α-Fe納米復(fù)合磁體[J]. 高靜,劉穎,李軍,馬毅龍,杜慧龍,高升吉. 稀有金屬材料與工程. 2010(06)
[2]高壓扭轉(zhuǎn)法的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 薛克敏,張君,李萍,黃科帥. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(10)
[3]塊體納米晶材料的大塑性變形制備技術(shù)[J]. 鄭志軍,高巖. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(01)
[4]制備塊體納米材料的新工藝——等徑角擠壓[J]. 畢見(jiàn)強(qiáng),孫康寧,尹衍升,范潤(rùn)華,王素梅,李?lèi)?ài)民. 金屬成形工藝. 2003(03)
[5]納米晶復(fù)合永磁材料的交換耦合相互作用和磁性能[J]. 高汝偉,代由勇,陳偉,章亞明,張茂才,喬,王佐誠(chéng),李衛(wèi),李岫梅,王玉山,羅軍. 物理學(xué)進(jìn)展. 2001(02)
本文編號(hào):3178083
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【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 磁學(xué)發(fā)展史
1.2 稀土永磁材料概述
1.2.1 稀土永磁材料的發(fā)展史
1.2.2 稀土永磁材料基礎(chǔ)理論
1.3 納米雙相復(fù)合永磁材料
1.3.1 納米復(fù)合永磁材料的結(jié)構(gòu)
1.3.2 納米雙相復(fù)合永磁粉末的制備方法
1.3.3 納米雙相復(fù)合永磁塊體的制備方法
1.3.4 晶粒相互作用分析方法
1.4 選題意義及主要內(nèi)容
1.4.1 選題意義
1.4.2 主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)所用材料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用原材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 單疇各向異性亞微米Nd_2Fe_(14)B顆粒的制備方法
2.2.2 各向異性納米雙相Nd_2Fe_(14)B/Fe磁粉的制備方法
2.2.3 熱壓熱變形法制備各向異性納米雙相Nd_2Fe_(14)B/Fe永磁塊體
2.3 樣品測(cè)試及表征
2.3.1 X射線衍射(XRD)
2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.3 X射線光電子能譜儀(XPS)
2.2.4 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)
2.2.5 透射電子顯微分析(TEM)
第三章 單疇各向異性Nd_2Fe_(14)B顆粒的制備及磁性能研究
3.1 前言
3.2 單疇各向異性Nd_2Fe_(14)B顆粒的制備原理
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 原始HDDR顆粒的磁性能及形貌
3.3.2 球磨HDDR-Nd_2Fe_(14)B顆粒的形貌
3.3.3 球磨時(shí)間對(duì)尺寸分布的影響
3.3.4 球磨時(shí)間對(duì)合金相組成的影響
3.3.5 球磨對(duì)合金磁性能的影響
3.3.6 退火對(duì)球磨粉體的性能和形貌的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 Nd_2Fe_(14)B/α-Fe納米復(fù)合材料的制備及磁性能研究
4.1 前言
4.2 Nd_2Fe_(14)B/α-Fe納米復(fù)合粉體的制備原理
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4.3.1 不同軟磁添加量對(duì)顆粒表面形貌影響
4.3.2 不同軟磁添加量對(duì)軟相顆粒尺寸的影響
4.3.3 不同軟磁添加量對(duì)相結(jié)構(gòu)的影響
4.3.4 不同軟磁添加量對(duì)磁性能的影響
4.3.5 不同軟磁添加量對(duì)軟硬磁相之間相互作用的影響
4.3.6 包覆過(guò)程中升溫速率對(duì)高Fe含量復(fù)合磁粉的性能及形貌的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 熱壓熱變形法制備各向異性納米雙相復(fù)合永磁體
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)原理
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 熱壓磁體的磁性能
5.3.2 熱變形磁體的磁性能
5.3.3 熱變形磁體的磁各向異性
5.3.4 熱變形磁體的織構(gòu)演化
5.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]化學(xué)氣相沉積法制備N(xiāo)d-Fe-B/α-Fe納米復(fù)合磁體[J]. 高靜,劉穎,李軍,馬毅龍,杜慧龍,高升吉. 稀有金屬材料與工程. 2010(06)
[2]高壓扭轉(zhuǎn)法的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 薛克敏,張君,李萍,黃科帥. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(10)
[3]塊體納米晶材料的大塑性變形制備技術(shù)[J]. 鄭志軍,高巖. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(01)
[4]制備塊體納米材料的新工藝——等徑角擠壓[J]. 畢見(jiàn)強(qiáng),孫康寧,尹衍升,范潤(rùn)華,王素梅,李?lèi)?ài)民. 金屬成形工藝. 2003(03)
[5]納米晶復(fù)合永磁材料的交換耦合相互作用和磁性能[J]. 高汝偉,代由勇,陳偉,章亞明,張茂才,喬,王佐誠(chéng),李衛(wèi),李岫梅,王玉山,羅軍. 物理學(xué)進(jìn)展. 2001(02)
本文編號(hào):3178083
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