快淬釹鐵硼永磁合金的元素添加和晶界擴(kuò)散工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-07 15:32
釹鐵硼作為一種具有極高的磁能積和矯頑力的稀土永磁材料,其在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,稀土永磁材料的需求越來(lái)越大,而目前永磁材料對(duì)稀土的需求主要集中在重稀土方面,因此,稀土資源的平衡利用與性能突破是釹鐵硼永磁材料發(fā)展的主要方向,具有重要的意義。(1)本文首先將高豐度稀土 Ce應(yīng)用到釹鐵硼磁體的開(kāi)發(fā)中,研究了 Ce添加對(duì)熔體快淬Nd-Fe-B合金性能的影響。XRD結(jié)果表明,當(dāng)Ce含量較低時(shí),Nd-Ce-Fe-B合金保持單一硬磁性相特征,高Ce含量的合金中出現(xiàn)了相分離,生成了 CeFe2相。隨著Ce含量的增加,矯頑力和剩磁都呈現(xiàn)降低的趨勢(shì),這是由于Ce2Fe14B的內(nèi)稟磁性能比Nd2Fe14B低。但是,在Ce添加量x=0.45時(shí),矯頑力仍然保持較高水平,從x=0時(shí)的894 kA/m降低到x=0.45時(shí)的830kA/m,僅僅降低了 64kA/m,大大提高了性?xún)r(jià)比。由于Ce2Fe14B的居里溫度低于Nd2Fe14B,添加Ce會(huì)降低Nd-Fe-B合金的溫度穩(wěn)定性,剩磁溫度系數(shù)α從-0.215%/K降低到-0.556%/K,矯頑力溫度系數(shù)β從-0.461%/K降低到-0...
【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)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
永磁材料磁能積的發(fā)展[4]
603010米晶釹鐵硼永磁材料的研究具有重要意義。Nd2Fe14.2B 基永磁材料的晶體結(jié)構(gòu)與內(nèi)稟磁特性RE2Fe14.2.1B 相的晶體結(jié)構(gòu)Nd-Fe-B 系永磁材料的磁性能主要由 RE2Fe14B 主相決定。但是由于稀土元素的原徑不同,導(dǎo)致其點(diǎn)陣常數(shù)不同,所以其內(nèi)稟磁特性也不同。Nd2Fe14B 相的晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)由 Herbst 等人[12-14]通過(guò)不同的方法確定的。Nd2Fe14B 屬于四方相結(jié)構(gòu),空間 P42/mnm,單個(gè)晶胞的空間結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。在一個(gè)晶胞中有 4 個(gè) Nd2Fe14B 分子8 個(gè)原子,8 個(gè) Nd 原子占據(jù)兩個(gè)不同的晶位,即 4f 和 4g 晶位;56 個(gè) Fe 原子分別6k1、16k2、8j1、8j2、4e 和 4c 6 個(gè)晶位,B 原子占據(jù) 4g 一個(gè)晶位。正是因?yàn)?Nd2Fe1的特殊的晶體結(jié)構(gòu),才使其具有優(yōu)異的內(nèi)稟性能:飽和磁極化強(qiáng)度為 1.61 T,磁晶異性場(chǎng)為 7.3 T,居里溫度為 585 K,最大磁能積理論值為 512 kJ/m3[15]。
圖 1-3 稀土元素的存儲(chǔ)量和其對(duì)應(yīng)的價(jià)格Fig. 1-3 Storage capacity and price of rare earth elementse-B 永磁材料的矯頑力機(jī)制加磁場(chǎng)下磁化到飽和之后,撤掉外加磁場(chǎng),磁化強(qiáng)度并不會(huì)降反向磁場(chǎng)使磁化強(qiáng)度減小為零,這個(gè)反向磁場(chǎng)大小即為材料素有內(nèi)稟性能的不同和外稟結(jié)構(gòu)的不同,內(nèi)稟性能的不同主與制備工藝有關(guān)。此外,磁矩間的相互作用和相鄰晶粒間的矯頑力,所以矯頑力機(jī)制的探索是非常復(fù)雜的。核場(chǎng)機(jī)制相多疇的永磁材料中,磁疇之間以磁疇壁隔開(kāi),在反磁化過(guò)如果阻礙疇壁位移的阻力很小,磁疇壁很容易發(fā)生移動(dòng),說(shuō)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ce對(duì)NdFeB永磁體磁性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 張雪峰,史孟飛,李培忠,戴永峰,馬強(qiáng),李永峰. 稀土. 2013(04)
[2]高性能Nd-Fe-B復(fù)合永磁材料微磁結(jié)構(gòu)與矯頑力機(jī)制[J]. 朱明剛,方以坤,李衛(wèi). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(02)
[3]稀土永磁原料狀況與中國(guó)稀土永磁產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)變化分析[J]. 翁興園. 新材料產(chǎn)業(yè). 2012(05)
[4]Effect of Ga addition on the magnetic properties and microstructure of nanocrystalline Nd12.3Fe81.7B6.0 ribbons[J]. BAO Xiaoqian a , GUO Xiaoyan a , GUO Jianchun b , and GAO Xuexu a a State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b Shandong Jinma Industrial Group Co., Ltd., Rizhao 276826, China. Rare Metals. 2011(05)
[5]燒結(jié)Nd-Fe-B磁體表面滲鍍Dy2O3對(duì)磁體顯微組織和磁性能的影響[J]. 孫緒新,包小倩,高學(xué)緒,張茂才,董清飛,周壽增. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2009(01)
[6]Zn對(duì)NdFeB基稀土永磁體磁性能和顯微組織的影響[J]. 馬寶鈿,宋曉平,張湃,王笑天. 稀有金屬材料與工程. 1992(03)
本文編號(hào):3389797
【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)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
永磁材料磁能積的發(fā)展[4]
603010米晶釹鐵硼永磁材料的研究具有重要意義。Nd2Fe14.2B 基永磁材料的晶體結(jié)構(gòu)與內(nèi)稟磁特性RE2Fe14.2.1B 相的晶體結(jié)構(gòu)Nd-Fe-B 系永磁材料的磁性能主要由 RE2Fe14B 主相決定。但是由于稀土元素的原徑不同,導(dǎo)致其點(diǎn)陣常數(shù)不同,所以其內(nèi)稟磁特性也不同。Nd2Fe14B 相的晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)由 Herbst 等人[12-14]通過(guò)不同的方法確定的。Nd2Fe14B 屬于四方相結(jié)構(gòu),空間 P42/mnm,單個(gè)晶胞的空間結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。在一個(gè)晶胞中有 4 個(gè) Nd2Fe14B 分子8 個(gè)原子,8 個(gè) Nd 原子占據(jù)兩個(gè)不同的晶位,即 4f 和 4g 晶位;56 個(gè) Fe 原子分別6k1、16k2、8j1、8j2、4e 和 4c 6 個(gè)晶位,B 原子占據(jù) 4g 一個(gè)晶位。正是因?yàn)?Nd2Fe1的特殊的晶體結(jié)構(gòu),才使其具有優(yōu)異的內(nèi)稟性能:飽和磁極化強(qiáng)度為 1.61 T,磁晶異性場(chǎng)為 7.3 T,居里溫度為 585 K,最大磁能積理論值為 512 kJ/m3[15]。
圖 1-3 稀土元素的存儲(chǔ)量和其對(duì)應(yīng)的價(jià)格Fig. 1-3 Storage capacity and price of rare earth elementse-B 永磁材料的矯頑力機(jī)制加磁場(chǎng)下磁化到飽和之后,撤掉外加磁場(chǎng),磁化強(qiáng)度并不會(huì)降反向磁場(chǎng)使磁化強(qiáng)度減小為零,這個(gè)反向磁場(chǎng)大小即為材料素有內(nèi)稟性能的不同和外稟結(jié)構(gòu)的不同,內(nèi)稟性能的不同主與制備工藝有關(guān)。此外,磁矩間的相互作用和相鄰晶粒間的矯頑力,所以矯頑力機(jī)制的探索是非常復(fù)雜的。核場(chǎng)機(jī)制相多疇的永磁材料中,磁疇之間以磁疇壁隔開(kāi),在反磁化過(guò)如果阻礙疇壁位移的阻力很小,磁疇壁很容易發(fā)生移動(dòng),說(shuō)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ce對(duì)NdFeB永磁體磁性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 張雪峰,史孟飛,李培忠,戴永峰,馬強(qiáng),李永峰. 稀土. 2013(04)
[2]高性能Nd-Fe-B復(fù)合永磁材料微磁結(jié)構(gòu)與矯頑力機(jī)制[J]. 朱明剛,方以坤,李衛(wèi). 中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(02)
[3]稀土永磁原料狀況與中國(guó)稀土永磁產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)變化分析[J]. 翁興園. 新材料產(chǎn)業(yè). 2012(05)
[4]Effect of Ga addition on the magnetic properties and microstructure of nanocrystalline Nd12.3Fe81.7B6.0 ribbons[J]. BAO Xiaoqian a , GUO Xiaoyan a , GUO Jianchun b , and GAO Xuexu a a State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b Shandong Jinma Industrial Group Co., Ltd., Rizhao 276826, China. Rare Metals. 2011(05)
[5]燒結(jié)Nd-Fe-B磁體表面滲鍍Dy2O3對(duì)磁體顯微組織和磁性能的影響[J]. 孫緒新,包小倩,高學(xué)緒,張茂才,董清飛,周壽增. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2009(01)
[6]Zn對(duì)NdFeB基稀土永磁體磁性能和顯微組織的影響[J]. 馬寶鈿,宋曉平,張湃,王笑天. 稀有金屬材料與工程. 1992(03)
本文編號(hào):3389797
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