納米晶Nd(Ce)-Fe-B永磁合金的組織及磁性能研究
發(fā)布時間:2023-12-09 17:15
Nd-Fe-B基稀土永磁材料以其優(yōu)異的磁性能而廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、醫(yī)療設(shè)備、汽車工業(yè)和節(jié)能家電等領(lǐng)域。作為目前RE-Fe-B基磁體中用量最多的稀土元素Nd和Pr在稀土永磁材料中被過度消耗,而高豐度輕稀土Ce卻只能作為Nd、Pr的副產(chǎn)品開發(fā),處于供過于求的市場積壓狀態(tài),如何提高Ce在稀土永磁中的利用率是學(xué)者門研究的重點(diǎn)。本文首先通過熔體快淬技術(shù)制備了Nd(Ce)-Fe-B系列薄帶,然后通過放電等離子燒結(jié)技術(shù)制備了不同Ce摻雜量的燒結(jié)磁體;赟PS磁體,通過熱變形技術(shù)成功制備出各向異性Nd(Ce)-Fe-B磁體,最后通過晶界擴(kuò)散和二次熱變形技術(shù),獲得了高矯頑力和高溫度穩(wěn)定性的熱變形納米晶磁體。本文首先采用熔體快淬技術(shù)制備了(Nd0.8Ce0.2)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6薄帶,優(yōu)化了甩帶工藝,研究發(fā)現(xiàn),不同甩帶速度對薄帶的磁性能及方形度影響顯著,其中甩帶速度30m/s所制薄帶的磁性能最佳。且隨著Ce含量的增加,薄帶...
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】: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
1.3 永磁材料中基本磁參量
1.3.1 飽和磁化強(qiáng)度
1.3.2 居里溫度
1.3.3 剩磁
1.3.4 矯頑力
1.3.5 最大磁能積
1.4 Nd-Fe-B系永磁材料中的相
1.4.1 Nd2Fe14B相
1.4.2 富Nd相
1.4.3 富B相
1.5 Nd-Fe-B永磁材料的制備工藝
1.5.1 燒結(jié)Nd-Fe-B磁體
1.5.2 粘結(jié)Nd-Fe-B磁體
1.5.3 熱變形Nd-Fe-B磁體
1.5.4 放電等離子燒結(jié)Nd-Fe-B磁體
1.6 Nd(Ce)-Fe-B永磁材料的研究進(jìn)展
1.7 晶界擴(kuò)散技術(shù)
1.8 研究意義及主要內(nèi)容
1.8.1 研究意義
1.8.2 主要內(nèi)容
第二章 樣品的制備與性能表征
2.1 實(shí)驗(yàn)所用材料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用原材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備
2.2 樣品制備
2.2.1 配料
2.2.2 氬弧熔煉
2.2.3 熔體快淬
2.2.4 放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)
2.2.5 熱壓爐系統(tǒng)
2.2.6 真空高溫電阻爐
2.3 樣品結(jié)構(gòu)及性能表征
2.3.1 X射線衍射(XRD)
2.3.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡及能譜儀
2.3.3 磁學(xué)性質(zhì)測量
第三章 各向同性Nd(Ce)-Fe-B合金的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 樣品的制備和表征
3.3 Ce摻雜對Nd-Fe-B快淬薄帶結(jié)構(gòu)及磁性能影響
3.3.1 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6(x=0.2)薄帶的XRD衍射圖譜
3.3.2 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6(x=0.2)薄帶退火前后的磁性能
3.3.3 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6系列薄帶的退磁曲線
3.3.4 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6系列薄帶的Henkel曲線
3.4 Ce摻雜對燒結(jié)Nd-Fe-B磁體結(jié)構(gòu)及磁特性的影響(雙合金法)
3.4.1 SPS磁體的XRD衍射圖譜
3.4.2 SPS磁體的微觀結(jié)構(gòu)
3.4.3 SPS磁體的磁性能研究
3.4.4 SPS磁體的剩磁及矯頑力溫度系數(shù)
3.4.5 SPS磁體的Henkel曲線分析
3.4.6 SPS磁體的自旋重取向溫度
3.4.7 SPS磁體的回復(fù)曲線分析
3.5 Ce摻雜對Nd-Fe-B磁體結(jié)構(gòu)及磁性能的影響(單合金法)
3.5.1 SPS磁體的微觀結(jié)構(gòu)
3.5.2 SPS磁體的磁性能研究
3.6 本章小結(jié)
第四章 各向異性Nd(Ce)-Fe-B磁體的制備及晶界改性研究
4.1 引言
4.2 樣品的制備及表征
4.3 熱變形Nd(Ce)-Fe-B磁體的微觀結(jié)構(gòu)和磁性能
4.3.1 熱變形磁體的形貌及XRD衍射圖譜
4.3.2 熱變形磁體的微觀結(jié)構(gòu)
4.3.3 粗晶區(qū)對熱變形磁體微觀結(jié)構(gòu)的影響
4.3.4 熱變形磁體晶界擴(kuò)散前后的磁性能
4.3.5 剩磁與矯頑力溫度系數(shù)
4.3.6 熱變形磁體的回復(fù)曲線分析
4.3.7 熱變形磁體的矯頑力機(jī)制分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 熱變形Nd-Fe-B磁體的微觀結(jié)構(gòu)及性能研究
5.1 引言
5.2 樣品的制備及表征
5.3 熱變形工藝對Nd-Fe-B磁體微觀結(jié)構(gòu)及磁性能的影響
5.3.1 SPS磁體的微觀結(jié)構(gòu)
5.3.2 熱變形工藝對磁體微觀結(jié)構(gòu)的影響
5.3.3 熱變形工藝對磁體磁性能的影響
5.3.4 晶界擴(kuò)散熱變形磁體的磁性能研究
5.4 二次熱變形工藝制備Nd-Fe-B磁體
5.4.1 二次熱變形磁體的微觀結(jié)構(gòu)
5.4.2 不同制備工藝下磁體的磁性能分析
5.4.3 剩磁和矯頑力溫度系數(shù)
5.4.4 磁體的回復(fù)曲線分析
5.4.5 磁體的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及專利
致謝
本文編號:3871883
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】: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
1.3 永磁材料中基本磁參量
1.3.1 飽和磁化強(qiáng)度
1.3.2 居里溫度
1.3.3 剩磁
1.3.4 矯頑力
1.3.5 最大磁能積
1.4 Nd-Fe-B系永磁材料中的相
1.4.1 Nd2Fe14B相
1.4.2 富Nd相
1.4.3 富B相
1.5 Nd-Fe-B永磁材料的制備工藝
1.5.1 燒結(jié)Nd-Fe-B磁體
1.5.2 粘結(jié)Nd-Fe-B磁體
1.5.3 熱變形Nd-Fe-B磁體
1.5.4 放電等離子燒結(jié)Nd-Fe-B磁體
1.6 Nd(Ce)-Fe-B永磁材料的研究進(jìn)展
1.7 晶界擴(kuò)散技術(shù)
1.8 研究意義及主要內(nèi)容
1.8.1 研究意義
1.8.2 主要內(nèi)容
第二章 樣品的制備與性能表征
2.1 實(shí)驗(yàn)所用材料及設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用原材料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備
2.2 樣品制備
2.2.1 配料
2.2.2 氬弧熔煉
2.2.3 熔體快淬
2.2.4 放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)
2.2.5 熱壓爐系統(tǒng)
2.2.6 真空高溫電阻爐
2.3 樣品結(jié)構(gòu)及性能表征
2.3.1 X射線衍射(XRD)
2.3.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡及能譜儀
2.3.3 磁學(xué)性質(zhì)測量
第三章 各向同性Nd(Ce)-Fe-B合金的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 樣品的制備和表征
3.3 Ce摻雜對Nd-Fe-B快淬薄帶結(jié)構(gòu)及磁性能影響
3.3.1 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6(x=0.2)薄帶的XRD衍射圖譜
3.3.2 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6(x=0.2)薄帶退火前后的磁性能
3.3.3 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6系列薄帶的退磁曲線
3.3.4 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6系列薄帶的Henkel曲線
3.4 Ce摻雜對燒結(jié)Nd-Fe-B磁體結(jié)構(gòu)及磁特性的影響(雙合金法)
3.4.1 SPS磁體的XRD衍射圖譜
3.4.2 SPS磁體的微觀結(jié)構(gòu)
3.4.3 SPS磁體的磁性能研究
3.4.4 SPS磁體的剩磁及矯頑力溫度系數(shù)
3.4.5 SPS磁體的Henkel曲線分析
3.4.6 SPS磁體的自旋重取向溫度
3.4.7 SPS磁體的回復(fù)曲線分析
3.5 Ce摻雜對Nd-Fe-B磁體結(jié)構(gòu)及磁性能的影響(單合金法)
3.5.1 SPS磁體的微觀結(jié)構(gòu)
3.5.2 SPS磁體的磁性能研究
3.6 本章小結(jié)
第四章 各向異性Nd(Ce)-Fe-B磁體的制備及晶界改性研究
4.1 引言
4.2 樣品的制備及表征
4.3 熱變形Nd(Ce)-Fe-B磁體的微觀結(jié)構(gòu)和磁性能
4.3.1 熱變形磁體的形貌及XRD衍射圖譜
4.3.2 熱變形磁體的微觀結(jié)構(gòu)
4.3.3 粗晶區(qū)對熱變形磁體微觀結(jié)構(gòu)的影響
4.3.4 熱變形磁體晶界擴(kuò)散前后的磁性能
4.3.5 剩磁與矯頑力溫度系數(shù)
4.3.6 熱變形磁體的回復(fù)曲線分析
4.3.7 熱變形磁體的矯頑力機(jī)制分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 熱變形Nd-Fe-B磁體的微觀結(jié)構(gòu)及性能研究
5.1 引言
5.2 樣品的制備及表征
5.3 熱變形工藝對Nd-Fe-B磁體微觀結(jié)構(gòu)及磁性能的影響
5.3.1 SPS磁體的微觀結(jié)構(gòu)
5.3.2 熱變形工藝對磁體微觀結(jié)構(gòu)的影響
5.3.3 熱變形工藝對磁體磁性能的影響
5.3.4 晶界擴(kuò)散熱變形磁體的磁性能研究
5.4 二次熱變形工藝制備Nd-Fe-B磁體
5.4.1 二次熱變形磁體的微觀結(jié)構(gòu)
5.4.2 不同制備工藝下磁體的磁性能分析
5.4.3 剩磁和矯頑力溫度系數(shù)
5.4.4 磁體的回復(fù)曲線分析
5.4.5 磁體的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及專利
致謝
本文編號:3871883
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