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越大,而目前永磁材料對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發(fā)中,研究了 Ce添加對熔體快淬Nd-Fe-B合金性能的影響。XRD結(jié)果表明,當(dāng)Ce含量較低時,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,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,矯頑力仍然保持較高水平,從x=0時的894 kA/m降低到x=0.45時的830kA/m,僅僅降低了 64kA/m,大大提高了性價比。由于Ce2Fe14B的居里溫度低于Nd2Fe14B,添加Ce會降低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
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】: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]通過不同的方法確定的。Nd2Fe14B 屬于四方相結(jié)構(gòu),空間 P42/mnm,單個晶胞的空間結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。在一個晶胞中有 4 個 Nd2Fe14B 分子8 個原子,8 個 Nd 原子占據(jù)兩個不同的晶位,即 4f 和 4g 晶位;56 個 Fe 原子分別6k1、16k2、8j1、8j2、4e 和 4c 6 個晶位,B 原子占據(jù) 4g 一個晶位。正是因為 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 稀土元素的存儲量和其對應(yīng)的價格Fig. 1-3 Storage capacity and price of rare earth elementse-B 永磁材料的矯頑力機(jī)制加磁場下磁化到飽和之后,撤掉外加磁場,磁化強(qiáng)度并不會降反向磁場使磁化強(qiáng)度減小為零,這個反向磁場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。核場機(jī)制相多疇的永磁材料中,磁疇之間以磁疇壁隔開,在反磁化過如果阻礙疇壁位移的阻力很小,磁疇壁很容易發(fā)生移動,說
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ce對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). 中國材料進(jìn)展. 2013(02)
[3]稀土永磁原料狀況與中國稀土永磁產(chǎn)業(yè)市場變化分析[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. 中國稀土學(xué)報. 2009(01)
[6]Zn對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:3389797
【文章來源】: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
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】: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]通過不同的方法確定的。Nd2Fe14B 屬于四方相結(jié)構(gòu),空間 P42/mnm,單個晶胞的空間結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。在一個晶胞中有 4 個 Nd2Fe14B 分子8 個原子,8 個 Nd 原子占據(jù)兩個不同的晶位,即 4f 和 4g 晶位;56 個 Fe 原子分別6k1、16k2、8j1、8j2、4e 和 4c 6 個晶位,B 原子占據(jù) 4g 一個晶位。正是因為 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 稀土元素的存儲量和其對應(yīng)的價格Fig. 1-3 Storage capacity and price of rare earth elementse-B 永磁材料的矯頑力機(jī)制加磁場下磁化到飽和之后,撤掉外加磁場,磁化強(qiáng)度并不會降反向磁場使磁化強(qiáng)度減小為零,這個反向磁場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。核場機(jī)制相多疇的永磁材料中,磁疇之間以磁疇壁隔開,在反磁化過如果阻礙疇壁位移的阻力很小,磁疇壁很容易發(fā)生移動,說
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ce對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). 中國材料進(jìn)展. 2013(02)
[3]稀土永磁原料狀況與中國稀土永磁產(chǎn)業(yè)市場變化分析[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. 中國稀土學(xué)報. 2009(01)
[6]Zn對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:3389797
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