【摘要】：釤鐵氮系永磁材料比釤鈷合金和釹鐵硼合金材料具有更優(yōu)異的性能,憑借居里溫度高、熱穩(wěn)定性好、抗氧化性強以及耐腐蝕性持久的優(yōu)點,在國內(nèi)外引起了研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前,釤鐵氮系永磁材料的生產(chǎn)工藝仍處于起步階段,低能耗、高效率的制備工藝還有待研發(fā)。以釤鐵合金材料為研究對象,通過理論分析,研究釤鐵合金氮淬過程中氮淬壓力對冷卻速率的影響;通過熔體快淬實驗、釤鐵合金氮化實驗及XRD和SEM-EDX等表征手段,探究了冷卻速率對釤鐵合金相結(jié)構(gòu)演變規(guī)律和微觀形貌的影響,為高壓霧化制備釤鐵氮粉體氮淬工藝提供理論基礎(chǔ)。理論分析表明:不同粒徑的釤鐵合金液滴,隨著霧化壓力的增大,冷卻速率呈上升趨勢,且當(dāng)霧化室壓力為2MPa,液滴粒徑≤50μm時,液滴冷卻速率便可達到7.7×105K/s。熔體快淬實驗結(jié)果顯示:快淬速度為10m/s~40m/s時,制備的釤鐵合金薄帶厚度為15μm~55μm;當(dāng)快淬速率為28m/s時,釤鐵合金薄帶的冷卻速率為7.5×105K/s,與理論計算分析結(jié)果較為接近。XRD和SEM-EDX的結(jié)果顯示:快淬釤鐵合金薄帶的冷卻速率低于7.5×105K/s時,得到的薄帶中包含Sm2Fe17相和Sm Fe7相,且得到的組織形貌中晶體結(jié)構(gòu)較大,影響氮化后釤鐵氮材料的磁性能;當(dāng)快淬釤鐵合金薄帶的冷卻速率高于7.5×105K/s時,得到的薄帶中只包含Sm2Fe17相,且得到的組織形貌中規(guī)則排列晶體尺寸較小。氮化實驗研究表明:氮化溫度為450℃~510℃時,滲氮時間需大于3h,當(dāng)滲氮溫度490℃、滲氮時間為5h時,最大滲氮量可達2.279wt.%;滲氮反應(yīng)中產(chǎn)生的主要物相為Sm2Fe17Nx和Sm2Fe17。高壓氣霧化制備釤鐵氮粉體技術(shù)氮淬過程比較復(fù)雜,但其獨特的優(yōu)點將會對制備釤鐵氮系永磁材料工藝的探究起到不可估量的作用,因而還需深入的研究。
【圖文】：

圖 1 SmCo5晶體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of SmCo5crystal structure第二代稀土永磁材料二代稀土永磁材料是在第一代稀土永磁材料誕生后的第十年，，由外a 等人[8]采用粉末冶金的方法制備得到。第二代稀土永磁材料最具代

是 Sm2Co17永磁體，晶體結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，其高溫條件下具有 Th2Ni17型晶體結(jié)構(gòu) ， 屬 于 六 方 晶 系 ， 點 陣 參 數(shù) 為 ： a=0.8373nm ， c=0.8165nm ， 空 間 群 為P63/mmc。在低溫條件下會轉(zhuǎn)變?yōu)?Th2Zn17型晶體結(jié)構(gòu)，屬于六角結(jié)構(gòu)，點陣參數(shù)為：a=0.8402nm，c=1.2172nm，空間群為 R-3m，磁能積可達到 237KJ/m3左右。Bruno P 等人發(fā)現(xiàn)用 Co-Co 啞鈴對替代 SmCo5合金中的部分 Sm 原子可以使 SmCo型結(jié)構(gòu)合金轉(zhuǎn)化為 Sm2Co17型合金。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG156.82

【參考文獻】

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本文編號：2662529