溫度場下Sm 2 Co 17 合金磁疇演化及磁性能退化規(guī)律
發(fā)布時間：2021-11-17 13:09
Sm2Co17永磁合金在精密儀表,如陀螺、加速度計等中提供磁場,其磁性能的穩(wěn)定性直接關(guān)系到儀表精度。本文主要研究Sm2Co17合金的磁穩(wěn)定性,在自然貯存及使用過程中,磁疇演化規(guī)律及其與磁穩(wěn)定性之間的相關(guān)性。本文采用硬磁材料無損檢測設(shè)備測試Sm2Co17合金的磁性能退化行為。利用磁光克爾電鏡和洛倫茲電鏡研究磁疇的演化。由于溫度是引起磁性能退化的主要原因之一,本文利用溫度場分析在其作用磁疇形貌及磁性能的演化規(guī)律。對自然貯存年限為3年、7年、9年、13年和16年的Sm2Co17合金樣品分析測試結(jié)果表明,合金的晶粒尺寸和相組成不隨貯存時間的變化而改變,對各年份樣品進(jìn)行了306天的磁性能檢測,磁性能均在誤差范圍內(nèi)波動,未見明顯退化。洛倫茲透射電鏡觀測結(jié)果顯示,貯存時間為16年的樣品中可以發(fā)現(xiàn)磁疇壁,證實(shí)有磁疇翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生。在70℃、90℃、120℃、180℃、240℃和300℃恒定溫度場加速老化結(jié)果表明,樣品環(huán)境溫度在18...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
SmCo顯微組織結(jié)構(gòu)示意圖
層沿[0001]軸方向交替堆垛形成的[39]。2:17 相結(jié)構(gòu)在高溫和低溫下結(jié)構(gòu)不同，高溫下是六方的 Th2Ni17結(jié)構(gòu)，空間群為 P6/mmc，一個單胞由兩個 Th2Ni17分組成，Sm 原子占據(jù) b、d 晶位，Co 原子占據(jù) f、g、j、k 晶位。在低溫下，2:17轉(zhuǎn)化為菱方的 Th2Zn17結(jié)構(gòu)，空間群為 R-3m，一個單胞內(nèi)包含三個 Th2Zn17分，其中 Sm 占據(jù) c 晶位，Co 占據(jù) c、d、f 和 h 晶位。各種相結(jié)構(gòu)示意圖如圖-2 所示[15],[16]。圖 1-1 SmCo 顯微組織結(jié)構(gòu)示意圖[17]
是利用重稀土元素代替材料中的 Sm 元素[24]。Sm 元素與過渡元素之間是鐵，溫度升高時，兩種磁矩都會下降。當(dāng)時重稀土元素與過渡元素是反鐵磁耦某一溫度區(qū)間，兩種磁矩的下降趨勢不同，表現(xiàn)出正溫度系數(shù)。早 在 1983 年 ， 美 國 學(xué) 者 Mildrum 等[25]就 研 究 了 Er 對 obalFe0.22Cu0.08Zr0.02)7.22合金性能的影響。Dayton University 的 Christina HC 等統(tǒng)的研究了重稀土金屬元素(Gd、Dy、Er、Ho 等)部分取代輕稀土元素 Sm2Co17磁體剩磁溫度系數(shù) a 的影響，指出添加重稀土元素后，a 的值很小甚沒有變化。此外，美國 Electron 還研究了元素添加溫度補(bǔ)償型 Sm2Co17磁鋼剩余磁化不可逆損失率的影響。通過重稀土(HRE)元素，如 Ho，Er 和 Tb 等元素取代 開發(fā)了一系列 SmCo 磁鋼，可降低可逆溫度系數(shù)和不可逆損失率。圖 1-4 三種 SmCo 磁鋼剩余磁化強(qiáng)度隨溫度的變化規(guī)律，可以在 SmCo 磁鋼，HR的 SmCo 磁鋼和 HRE 磁鋼對比中發(fā)現(xiàn)，HRE 取代的 SmCo 磁鋼有非常小的度系數(shù)。在-50℃到 150℃溫度區(qū)間計算可逆溫度系數(shù)，得到如下結(jié)果，如表以看出，通過元素添加和取代可使 SmCo 磁鋼的可逆溫度系數(shù)降01%/℃[27],[29]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高性能抗氧化SmCo高溫永磁材料[J]. 安士忠,張?zhí)禧?蔣成保. 航空學(xué)報. 2014(10)
[2]NdFeB磁體磁化及溫度處理后磁疇結(jié)構(gòu)的變化[J]. 陳杰,張明,徐光亮,向海蓉,王敬東. 磁性材料及器件. 2012(02)
[3]高矯頑力2:17型SmCo永磁合金的顯微組織分析[J]. 杜娟,易健宏,彭元東,李麗婭,羅述東,唐新文. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2003(02)
[4]新型釤鈷永磁的高溫性能和微觀結(jié)構(gòu)[J]. 李春和,戴雨蘭,龍毅,強(qiáng)文江. 中國稀土學(xué)報. 2002(S1)
博士論文
[1]高溫用2:17型SmCo合金及Re-Tm基復(fù)合磁性合金的研究[D]. 龔維冪.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]2:17型SmCo永磁體的成分、結(jié)構(gòu)及性能調(diào)控[D]. 蘇帥.北京工業(yè)大學(xué) 2017
[2]熱處理工藝對2：17型Sm-Co磁體性能影響[D]. 夏滿龍.鋼鐵研究總院 2013
[3]高矯頑力2：17型SmCo永磁體熱處理工藝研究[D]. 彭元東.中南大學(xué) 2002
本文編號：3500978
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
SmCo顯微組織結(jié)構(gòu)示意圖
層沿[0001]軸方向交替堆垛形成的[39]。2:17 相結(jié)構(gòu)在高溫和低溫下結(jié)構(gòu)不同，高溫下是六方的 Th2Ni17結(jié)構(gòu)，空間群為 P6/mmc，一個單胞由兩個 Th2Ni17分組成，Sm 原子占據(jù) b、d 晶位，Co 原子占據(jù) f、g、j、k 晶位。在低溫下，2:17轉(zhuǎn)化為菱方的 Th2Zn17結(jié)構(gòu)，空間群為 R-3m，一個單胞內(nèi)包含三個 Th2Zn17分，其中 Sm 占據(jù) c 晶位，Co 占據(jù) c、d、f 和 h 晶位。各種相結(jié)構(gòu)示意圖如圖-2 所示[15],[16]。圖 1-1 SmCo 顯微組織結(jié)構(gòu)示意圖[17]
是利用重稀土元素代替材料中的 Sm 元素[24]。Sm 元素與過渡元素之間是鐵，溫度升高時，兩種磁矩都會下降。當(dāng)時重稀土元素與過渡元素是反鐵磁耦某一溫度區(qū)間，兩種磁矩的下降趨勢不同，表現(xiàn)出正溫度系數(shù)。早 在 1983 年 ， 美 國 學(xué) 者 Mildrum 等[25]就 研 究 了 Er 對 obalFe0.22Cu0.08Zr0.02)7.22合金性能的影響。Dayton University 的 Christina HC 等統(tǒng)的研究了重稀土金屬元素(Gd、Dy、Er、Ho 等)部分取代輕稀土元素 Sm2Co17磁體剩磁溫度系數(shù) a 的影響，指出添加重稀土元素后，a 的值很小甚沒有變化。此外，美國 Electron 還研究了元素添加溫度補(bǔ)償型 Sm2Co17磁鋼剩余磁化不可逆損失率的影響。通過重稀土(HRE)元素，如 Ho，Er 和 Tb 等元素取代 開發(fā)了一系列 SmCo 磁鋼，可降低可逆溫度系數(shù)和不可逆損失率。圖 1-4 三種 SmCo 磁鋼剩余磁化強(qiáng)度隨溫度的變化規(guī)律，可以在 SmCo 磁鋼，HR的 SmCo 磁鋼和 HRE 磁鋼對比中發(fā)現(xiàn)，HRE 取代的 SmCo 磁鋼有非常小的度系數(shù)。在-50℃到 150℃溫度區(qū)間計算可逆溫度系數(shù)，得到如下結(jié)果，如表以看出，通過元素添加和取代可使 SmCo 磁鋼的可逆溫度系數(shù)降01%/℃[27],[29]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高性能抗氧化SmCo高溫永磁材料[J]. 安士忠,張?zhí)禧?蔣成保. 航空學(xué)報. 2014(10)
[2]NdFeB磁體磁化及溫度處理后磁疇結(jié)構(gòu)的變化[J]. 陳杰,張明,徐光亮,向海蓉,王敬東. 磁性材料及器件. 2012(02)
[3]高矯頑力2:17型SmCo永磁合金的顯微組織分析[J]. 杜娟,易健宏,彭元東,李麗婭,羅述東,唐新文. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2003(02)
[4]新型釤鈷永磁的高溫性能和微觀結(jié)構(gòu)[J]. 李春和,戴雨蘭,龍毅,強(qiáng)文江. 中國稀土學(xué)報. 2002(S1)
博士論文
[1]高溫用2:17型SmCo合金及Re-Tm基復(fù)合磁性合金的研究[D]. 龔維冪.清華大學(xué) 2009
碩士論文
[1]2:17型SmCo永磁體的成分、結(jié)構(gòu)及性能調(diào)控[D]. 蘇帥.北京工業(yè)大學(xué) 2017
[2]熱處理工藝對2：17型Sm-Co磁體性能影響[D]. 夏滿龍.鋼鐵研究總院 2013
[3]高矯頑力2：17型SmCo永磁體熱處理工藝研究[D]. 彭元東.中南大學(xué) 2002
本文編號：3500978
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