不同合金晶界擴(kuò)散對(duì)燒結(jié)NdFeB永磁顯微結(jié)構(gòu)及性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2023-04-25 01:02
燒結(jié)NdFeB磁體廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。5G通信技術(shù)、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電等行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)NdFeB的矯頑力及其他方面的性能提出了更高的要求。在改善NdFeB磁體綜合性能的同時(shí),降低磁體成本也是目前主要的研究目標(biāo)。晶界擴(kuò)散技術(shù)通過將含稀土的單質(zhì)或化合物以及共晶合金添加到主相的晶界,在主相周圍形成稀土的硬磁殼層或者改善晶界相的分布,來提高磁體的矯頑力,同時(shí)減少稀土元素,特別是重稀土元素的含量。針對(duì)晶界擴(kuò)散技術(shù),目前工業(yè)上常用的擴(kuò)散劑是重稀土Dy/Tb的單質(zhì)或化合物。本論文以實(shí)現(xiàn)燒結(jié)NdFeB磁體晶界擴(kuò)散技術(shù)的低成本和高性能為目標(biāo),使用不同類型合金作為晶界擴(kuò)散劑,通過擴(kuò)散工藝研究,提高了磁體的矯頑力。通過分析擴(kuò)散前后磁體的顯微組織和不同元素的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué),研究磁體矯頑力提升的物理機(jī)制。此外,還研究了晶界擴(kuò)散對(duì)磁體的耐蝕性及力學(xué)性能等應(yīng)用特性的影響。論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:首先,使用不含重稀土的低熔點(diǎn)Pr-Al-Cu合金進(jìn)行晶界擴(kuò)散,在800℃?2 h-500℃?3h的熱處理下,磁體的矯頑力從1000 kA/m提高到1714 kA/m。擴(kuò)散后磁體的顯微組織顯示,主相周圍形成了(...
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 磁學(xué)基本概念
1.2.1 磁滯回線與退磁曲線
1.2.2 磁疇與磁疇壁
1.2.3 居里溫度Tc
1.2.4 磁各向異性
1.2.5 退磁場(chǎng)和退磁因子
1.3 NdFeB永磁材料制備工藝
1.3.1 燒結(jié)NdFeB
1.3.2 粘結(jié)NdFeB
1.3.3 熱壓熱變形NdFeB
1.3.4 NdFeB永磁新型制備方法
1.4 燒結(jié)NdFeB永磁的顯微結(jié)構(gòu)及性能
1.4.1 顯微組織
1.4.2 磁性能
1.4.3 矯頑力機(jī)制
1.5 燒結(jié)NdFeB磁體晶界擴(kuò)散技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 晶界擴(kuò)散劑的選擇
1.5.2 晶界擴(kuò)散工藝過程的控制
1.5.3 晶界擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)研究
1.5.4 晶界擴(kuò)散磁體耐腐蝕性的研究
1.5.5 晶界擴(kuò)散磁體力學(xué)性能研究
1.6 制備高性能永磁研究現(xiàn)狀
1.6.1 重稀土減量化
1.6.2 高豐量稀土永磁替代
1.6.3 非稀土永磁
1.7 選題意義及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)流程
2.3 測(cè)試儀器及方法
2.3.1 材料物性測(cè)試系統(tǒng)(PPMS)測(cè)量磁性能
2.3.2 永磁測(cè)量?jī)x測(cè)量磁性能
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察微觀組織
2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)觀察微觀組織及相
2.3.5 電化學(xué)工作站表征耐蝕性能
2.3.6 顯微硬度計(jì)測(cè)試磁體硬度
2.3.7 力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試壓縮性能
第三章 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方案
3.3 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁磁性能的影響
3.3.1 擴(kuò)散熱處理低溫回火溫度的影響
3.3.2 磁體厚度的影響
3.3.3 擴(kuò)散時(shí)間的影響
3.3.4 晶界擴(kuò)散對(duì)磁體熱穩(wěn)定性的影響
3.4 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁顯微組織的影響
3.5 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散過程動(dòng)力學(xué)研究
3.6 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁耐腐蝕性的影響
3.7 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁力學(xué)性能的影響
3.8 本章小結(jié)
第四章 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方案
4.3 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁磁性能的影響
4.4 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁顯微結(jié)構(gòu)的影響
4.4.1 顯微組織分析
4.4.2 相分析
4.5 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散過程動(dòng)力學(xué)研究
4.6 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁耐腐蝕性的影響
4.7 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁力學(xué)性能的影響
4.8 本章小結(jié)
第五章 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁組織和性能的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方案
5.3 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁磁性能的影響
5.3.1 擴(kuò)散合金形態(tài)的影響
5.3.2 熱處理工藝的影響
5.3.3 晶界擴(kuò)散對(duì)磁體熱穩(wěn)定性的影響
5.4 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁顯微結(jié)構(gòu)的影響
5.4.1 顯微組織分析
5.4.2 相分析
5.5 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁耐腐蝕性的影響
5.6 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁力學(xué)性能的影響
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號(hào):3800388
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 磁學(xué)基本概念
1.2.1 磁滯回線與退磁曲線
1.2.2 磁疇與磁疇壁
1.2.3 居里溫度Tc
1.2.5 退磁場(chǎng)和退磁因子
1.3 NdFeB永磁材料制備工藝
1.3.1 燒結(jié)NdFeB
1.3.2 粘結(jié)NdFeB
1.3.3 熱壓熱變形NdFeB
1.3.4 NdFeB永磁新型制備方法
1.4 燒結(jié)NdFeB永磁的顯微結(jié)構(gòu)及性能
1.4.1 顯微組織
1.4.2 磁性能
1.4.3 矯頑力機(jī)制
1.5 燒結(jié)NdFeB磁體晶界擴(kuò)散技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 晶界擴(kuò)散劑的選擇
1.5.2 晶界擴(kuò)散工藝過程的控制
1.5.3 晶界擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)研究
1.5.4 晶界擴(kuò)散磁體耐腐蝕性的研究
1.5.5 晶界擴(kuò)散磁體力學(xué)性能研究
1.6 制備高性能永磁研究現(xiàn)狀
1.6.1 重稀土減量化
1.6.2 高豐量稀土永磁替代
1.6.3 非稀土永磁
1.7 選題意義及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)流程
2.3 測(cè)試儀器及方法
2.3.1 材料物性測(cè)試系統(tǒng)(PPMS)測(cè)量磁性能
2.3.2 永磁測(cè)量?jī)x測(cè)量磁性能
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察微觀組織
2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)觀察微觀組織及相
2.3.5 電化學(xué)工作站表征耐蝕性能
2.3.6 顯微硬度計(jì)測(cè)試磁體硬度
2.3.7 力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試壓縮性能
第三章 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方案
3.3 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁磁性能的影響
3.3.1 擴(kuò)散熱處理低溫回火溫度的影響
3.3.2 磁體厚度的影響
3.3.3 擴(kuò)散時(shí)間的影響
3.3.4 晶界擴(kuò)散對(duì)磁體熱穩(wěn)定性的影響
3.4 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁顯微組織的影響
3.5 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散過程動(dòng)力學(xué)研究
3.6 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁耐腐蝕性的影響
3.7 Pr-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁力學(xué)性能的影響
3.8 本章小結(jié)
第四章 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁組織和性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方案
4.3 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁磁性能的影響
4.4 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁顯微結(jié)構(gòu)的影響
4.4.1 顯微組織分析
4.4.2 相分析
4.5 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散過程動(dòng)力學(xué)研究
4.6 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁耐腐蝕性的影響
4.7 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁力學(xué)性能的影響
4.8 本章小結(jié)
第五章 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁組織和性能的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方案
5.3 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁磁性能的影響
5.3.1 擴(kuò)散合金形態(tài)的影響
5.3.2 熱處理工藝的影響
5.3.3 晶界擴(kuò)散對(duì)磁體熱穩(wěn)定性的影響
5.4 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁顯微結(jié)構(gòu)的影響
5.4.1 顯微組織分析
5.4.2 相分析
5.5 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁耐腐蝕性的影響
5.6 Al-Cu合金晶界擴(kuò)散對(duì)NdFeB永磁力學(xué)性能的影響
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
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