本文關鍵詞：低熔點合金RE-Cu對釹鐵硼熱流變磁體矯頑力的影響

  更多相關文章： Nd-Fe-B磁體 熱壓/熱流變 晶界 RE-Cu合金 矯頑力

【摘要】：熱流變工藝是制備納米晶和全密度各向異性釹鐵硼永磁材料的一種有效方法。為了提高釹鐵硼永磁體在各個領域的應用范圍,需要增強熱流變磁體的矯頑力。永磁體的磁性能對微觀結構很敏感,并且晶界對矯頑力起著重要作用。通過晶界擴散法可以有效改善晶界相的組成與結構,有助于獲得高矯頑力的熱流變磁體。本文提出采用Nd-Fe-B與RE-Cu混合粉末進行熱壓／熱流變的方法制備各向異性磁體。通過向釹鐵硼快淬磁粉中添加低熔點合金粉末,使合金的擴散滲透過程和磁體的熱壓／熱流變過程同時進行,從而獲得高矯頑力的熱流變磁體。同時,優(yōu)化制備混粉磁體的工藝,在Nd-Cu的基礎上完成RE-Cu的成分改進,力圖制備出矯頑力更高的磁體。此外,還探討了添加RE-Cu合金后磁性能及磁體微觀結構的變化和關系,分析矯頑力變化的原因。以下是本文的主要結論：(1)優(yōu)化RE-Cu的快淬工藝,得到的快淬帶厚度接近、寬度均勻、成分基本無偏析；優(yōu)化熱壓／熱流變的工藝參數,在此條件下制備了Nd90Cu10、Nd85Cu15、 Nd80Cu20(Wt.％)不同添加量的混粉熱流變磁體,各向異性磁體的矯頑力隨合金添加比例的增加呈現出先增加后減小的變化,并在添加量為2.5 wt .%時取得最大值。同時,Cu含量增大能夠改善矯頑力提升的幅度。矯頑力最高的磁體性能如下：Br=13.53 kGs,Hcj=16.1 kOe,(BH)m=44.07 MGOe。(2)添加Nd-Cu后,熱流變磁體的晶粒生長速度變慢,主相片狀晶粒尺寸更小,富稀土晶界相變厚,晶界交匯處變多,并有Nd-Cu富集現象。隨著Nd-Cu添加量增大,熱流變磁體的取向變差。認為低熔點合金能夠削弱晶粒間的耦合作用,并使矯頑力機制由單一的形核機制變?yōu)樾魏撕歪斣餐瑳Q定。這是磁體矯頑力、剩磁和磁能積的變化原因。(3)熱流變前熱處理制備的磁體性能和微觀結構較差,熱流變過程結束后,再做熱處理能夠少量提高混粉磁體的矯頑力。原因是正常的晶粒長大和流變取向已經完成,熱處理有利于改善晶界相的均勻性。(4)采用Pr85Cu15和Nd60Dy20Cu20制備混粉磁體,同樣提高了磁體的矯頑力。Pr-Cu混粉磁體的效果和Nd-Cu接近,能夠制備高矯頑力的熱流變磁體。含Dy的混粉熱流變磁體組織結構和磁性能較差,低熔點合金的成分和制備工藝還有待進一步研究。本文在不添加重稀土元素的前提下,成功制備出矯頑力達到16.1 kOe的熱流變磁體,比不混粉的磁體提升超過70%。同時,實驗顯著提高了熱流變磁體的溫度穩(wěn)定性,對高矯頑力的可控制備和組織調控有一定的參考價值。
【關鍵詞】：Nd-Fe-B磁體 熱壓/熱流變 晶界 RE-Cu合金 矯頑力
【學位授予單位】：鋼鐵研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM273
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 引言11-26
• 1.1 永磁材料的發(fā)展11-12
• 1.2 Nd-Fe-B磁體的制備方法12-14
• 1.2.1 燒結工藝簡介12-13
• 1.2.2 粘結工藝簡介13
• 1.2.3 熱壓/熱流變工藝簡介13-14
• 1.3 熱壓/熱流變的工藝、成分和機理14-20
• 1.3.1 Nd-Fe-B系稀土永磁材料的微觀結構特性14-16
• 1.3.2 熱壓/熱流變的工藝參數調控16-17
• 1.3.3 熱壓Nd-Fe-B磁體的致密化形成機理17-18
• 1.3.4 熱流變Nd-Fe-B磁體織構形成機理18-20
• 1.3.5 應用——全密度輻向永磁環(huán)20
• 1.4 高矯頑力磁體的設計與制備20-23
• 1.4.1 成分改善21-22
• 1.4.2 結構優(yōu)化22
• 1.4.3 晶界擴散22-23
• 1.5 本文的研究意義、目的和內容23-26
• 1.5.1 研究意義23-24
• 1.5.2 實驗目的24
• 1.5.3 本文的研究內容24-26
• 第二章 實驗方法26-33
• 2.1 快淬磁粉與熱流變磁體制備26-30
• 2.1.1 熱流變磁體的制備流程26
• 2.1.2 合金鑄錠的制備26-28
• 2.1.3 快淬Nd-Fe-B磁粉和RE-Cu粉的制備28-29
• 2.1.4 熱壓/熱流變磁體制備29-30
• 2.2 分析和測試方法30-33
• 2.2.1 磁性測量30-31
• 2.2.2 XRD分析31
• 2.2.3 氧含量測定31-32
• 2.2.4 DSC測試32
• 2.2.5 電鏡觀察微觀形貌32-33
• 第三章 Nd-Cu和Nd-Fe-B混粉熱流變的磁體制備工藝、性能與結構33-53
• 3.1 Nd-Cu快淬帶的制備33-37
• 3.1.1 Nd-Cu合金成分選擇33-34
• 3.1.2 快淬工藝參數對制備Nd-Cu薄帶的影響34-35
• 3.1.3 Nd-Cu快淬帶的表征35-37
• 3.2 制備各向異性熱流變磁體的工藝研究37-40
• 3.2.1 粉末粒度對混粉效果及磁體性能的影響37-38
• 3.2.2 熱壓和熱流變工藝對混粉磁體影響38-40
• 3.3 混粉熱流變磁體磁性能40-43
• 3.3.1 不同Nd-Cu添加量的混粉熱流變磁體磁性能40-42
• 3.3.2 各向異性熱流變Nd-Fe-B磁體的性能分布42-43
• 3.4 Nd-Cu混粉磁體的組織結構表征43-48
• 3.4.1 混粉熱壓磁體的微觀形貌43-44
• 3.4.2 混粉熱流變磁體的微觀形貌44-46
• 3.4.3 混粉熱流變磁體的取向度46-47
• 3.4.4 熱流變磁體的氧含量47-48
• 3.5 熱處理對混粉熱流變磁體性能的影響48-51
• 3.5.1 熱壓階段熱處理對磁體性能及微觀結構的影響48-50
• 3.5.2 后熱處理對磁體性能及微觀結構的影響50-51
• 3.6 本章小結51-53
• 第四章 RE(Pr,Dy)-Cu混粉熱流變磁體的性能與結構53-63
• 4.1 Pr-Cu混粉熱流變磁體的制備53-56
• 4.1.1 Pr-Cu粉末、混粉熱流變磁體制備及性能53-55
• 4.1.2 Pr-Cu熱流變磁體微觀結構分析55-56
• 4.2 Nd-Dy-Cu混粉磁體制備、性能及結構分析56-60
• 4.2.1 Nd-Dy-Cu粉末、混粉熱流變磁體制備及性能56-58
• 4.2.2 Nd-Dy-Cu熱流變磁體微觀結構分析58-60
• 4.3 Pr-Cu與Nd-Dy-Cu混粉熱流變磁體的性能差異分析60-61
• 4.4 本章小結61-63
• 第五章 RE-Cu對熱流變磁體矯頑力的影響63-72
• 5.1 混粉磁體的耦合作用63-64
• 5.2 添加Nd-Cu對矯頑力機制的影響分析64-69
• 5.2.1 混粉熱流變磁體的磁化過程64-65
• 5.2.2 Nd-Cu在混粉熱流變磁體中的分布65-68
• 5.2.3 Nd-Cu對矯頑力機制的影響分析68-69
• 5.3 熱流變磁體的溫度穩(wěn)定性69-70
• 5.4 混粉熱壓/熱流變工藝的特點和局限性70-71
• 5.5 本章小結71-72
• 第六章 全文總結72-75
• 6.1 結論72-73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻75-81
• 參與項目及文章發(fā)表情況81-82
• 致謝82

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 趙睿;王會杰;李家節(jié);張文臣;賴彬;朱明剛;潘偉;;熱模壓Nd-Fe-B磁體變形過程及其模擬研究[J];功能材料;2011年03期

2 朱明剛;;稀土永磁材料產業(yè)發(fā)展[J];高科技與產業(yè)化;2012年08期

3 周安若;馬毅龍;陳登明;孫建春;;溫度及變形速率對單級熱變形Nd-Fe-B磁體磁性能的影響[J];功能材料;2012年S1期

4 劉濤;周磊;程星華;張昕;喻曉軍;李波;;燒結釹鐵硼添加合金元素的研究進展[J];金屬功能材料;2011年02期

5 王迪;王旭東;;淺談純電動汽車的發(fā)展與研究現狀[J];伺服控制;2012年07期

6 李衛(wèi);朱明剛;;高性能金屬永磁材料的探索和研究進展[J];中國材料進展;2009年Z2期

7 吳成義;張麗英;柴立民;劉海;孔見;;NdFeB快淬粉末熱壓工藝研究[J];新技術新工藝;1993年03期

8 高汝偉,張建成,趙文瑾,李衛(wèi),李岫梅,張桂英;NdFeB磁體的晶粒相互作用、矯頑力和δM(H)曲線[J];自然科學進展;2000年06期

9 李安華;趙睿;賴彬;王會杰;朱明剛;李衛(wèi);;Hot deformation in nanocrystalline Nd-Fe-B backward extruded rings[J];Chinese Physics B;2011年10期

10 盧馮昕;饒曉雷;李綱;;粘結釹鐵硼永磁體的應用和發(fā)展[J];稀土信息;2013年01期

，

本文編號：589056