【摘要】：Nd-Fe-B系永磁材料由于具有高的矯頑力、高的剩余磁化強(qiáng)度和優(yōu)異的磁能積,在汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。Sm-Co系永磁由于具有高的居里溫度和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,可應(yīng)用于航空航天等特殊環(huán)境領(lǐng)域。其中,具有Tb Cu7結(jié)構(gòu)的Sm-Co永磁材料近年來(lái)是研究的熱點(diǎn)。相比于各向同性的永磁材料,各向異性的永磁材料的剩磁和磁能積更大。微型電機(jī)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果顯示:使用各向異性磁粉生產(chǎn)的電機(jī)在相同性能的前提下,其質(zhì)量和體積相比于各向同性磁粉生產(chǎn)的電機(jī)減少了50%,不僅節(jié)約了原材料,還降低了成本,產(chǎn)品更加輕便也提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本論文使用油酸輔助球磨技術(shù),制備了各向異性的稀土永磁Nd-Fe-B和Sm(Co,Zr)7納米薄片。以Nd-Fe-B合金鑄錠為球磨原料,研究了球磨工藝參數(shù)對(duì)球磨產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。以快淬Nd-Fe-B合金薄帶為球磨原料,研究了快淬薄帶的各向異性與否對(duì)球磨產(chǎn)物物相、形貌和磁性能的影響。此外,還研究了輥速對(duì)快淬Sm(Co,Zr)7合金顯微組織和磁性能的影響,并以快淬Sm(Co,Zr)7合金薄帶為球磨原料,研究了球磨產(chǎn)物的物相、形貌和磁性能。最后,以Sm(Co,Zr)7合金鑄錠為球磨原料,研究了球磨時(shí)間對(duì)球磨產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和磁性能的影響。首先,采用油酸輔助球磨工藝,以Nd13.5Fe80Nb0.3B6Al0.2合金鑄錠為球磨原料,成功制備了長(zhǎng)度約為0.2-1μm的各向異性Nd-Fe-B納米薄片。研究了球磨時(shí)間和油酸含量對(duì)球磨磁粉的顯微組織和磁性能的影響。沒(méi)有添加油酸球磨后的磁粉為各向同性的,形貌為橢球狀;而添加了油酸球磨后的磁粉為各向異性的,形貌為薄片狀。隨著油酸含量的增加,球磨磁粉的剩磁比逐漸增大,當(dāng)油酸含量為40%時(shí),具有最大的剩磁比0.75。其他參數(shù)不變的情況下,隨著球磨時(shí)間的增加,球磨磁粉的矯頑力先增大后降低。當(dāng)球磨時(shí)間為5 h,油酸含量為40%時(shí),球磨磁粉具有最大的矯頑力221 k A/m。球磨后的磁粉泥漿在磁場(chǎng)下真空干燥,使大部分磁粉的c軸排列一致,干燥后能夠保持較好的各向異性,但沒(méi)有了油酸的包覆,較易發(fā)生氧化而使矯頑力降低。其次,通過(guò)油酸輔助球磨快淬Nd-Fe-B薄帶,研究了薄帶的各向異性對(duì)球磨后粉末性能的影響。采用熔體快淬工藝,8 m/s輥速下的快淬Nd13Fe80B7合金薄帶為各向異性,磁性能較差;而20 m/s輥速下的快淬Nd13Fe80B7合金薄帶基本為各向同性,磁性能較好。以快淬薄帶為原料進(jìn)行油酸輔助球磨,快淬薄帶的各向異性與否對(duì)球磨產(chǎn)物的物相和形貌沒(méi)有明顯的影響,但快淬薄帶的矯頑力越大,球磨后磁粉的矯頑力越大。再次,以快淬Sm Co6.8Zr0.2合金薄帶為球磨原料,采用油酸輔助球磨工藝制備了各向異性的Sm(Co,Zr)7納米薄片。研究了輥速對(duì)快淬薄帶顯微組織和磁性能的影響,以及快淬薄帶球磨后磁粉的物相、形貌和磁性能。輥速為5 m/s和15 m/s的快淬薄帶的晶粒為長(zhǎng)軸晶,輥速在30 m/s的快淬薄帶的晶粒為等軸晶,矯頑力隨輥速的增加而增大,30m/s輥速的薄帶面內(nèi)方向和面外方向的矯頑力分別為162 k A/m和381 k A/m。球磨后的磁粉薄片長(zhǎng)度約為2-5μm,厚度約為300-450 nm,具有一定的各向異性,矯頑力的大小介于快淬薄帶面內(nèi)和面外方向的矯頑力,晶粒相比于快淬薄帶得到了一定的細(xì)化。此外,比較了油酸輔助球磨和普通干法球磨后磁粉的物相和磁性能。普通干法球磨所制備的磁粉非晶化現(xiàn)象較嚴(yán)重,矯頑力約為油酸輔助球磨所得磁粉的一半,剩磁比也較低。最后,以Sm Co6.5Zr0.5合金鑄錠為球磨原料,采用油酸輔助球磨工藝制備了各向異性的Sm(Co,Zr)7納米薄片。研究了球磨時(shí)間對(duì)于球磨產(chǎn)物的顯微形貌和磁性能的影響。隨著球磨時(shí)間的增加,球磨后磁粉的尺寸和晶粒逐漸細(xì)化,且矯頑力先增加后降低,球磨9 h時(shí)具有最大的矯頑力。球磨后磁粉的剩磁比均在0.72-0.85范圍內(nèi),說(shuō)明磁粉有較好的各向異性�？傮w而言,論文在Nd-Fe-B和Sm-Co兩種高性能稀土永磁粉末的自上而下制備工藝上進(jìn)行了較系統(tǒng)的探索,對(duì)于發(fā)展各向異性稀土永磁粉末的制備工藝具有積極的意義。
【圖文】：

具有現(xiàn)代指南針雛形的司南（如圖 1-1）就行等活動(dòng)中已經(jīng)被廣泛使用，而“Magnet”英文名的Magnetsia”的地方挖掘到天然的磁石而得名[1]�，F(xiàn)如，磁性材料在人們生產(chǎn)生活中的各個(gè)領(lǐng)域已得到了能源汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和其他自動(dòng)化設(shè)備等，對(duì)推動(dòng)作用。磁性材料主要包括軟磁和硬磁材料、半磁致伸縮材料和磁性液體等。磁性材料中應(yīng)用最廣外加磁場(chǎng)條件下容易被磁化，，具有較高的磁導(dǎo)率，較小，一般小于 80 kA/m，像變壓器里的硅鋼片就耗，并大量應(yīng)用于電力行業(yè)；硬磁材料也叫永磁材具有較高的矯頑力，當(dāng)技術(shù)磁化達(dá)到飽和后去掉外

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文1.2 稀土永磁的技術(shù)磁參量稀土永磁中的技術(shù)磁參量包括 Tc（居里溫度），Ms（飽和磁化強(qiáng)度）和 HA（各向異性場(chǎng)）等內(nèi)稟磁參量；Hc（矯頑力），Mr（剩余磁化強(qiáng)度）和(BH)max（磁能積）等外稟磁參量。前者為非結(jié)構(gòu)敏感參量，材料的化學(xué)組成和晶體構(gòu)造是其主要的影響因素；后者為結(jié)構(gòu)敏感參量，除與化學(xué)組成和晶體構(gòu)造有關(guān)外，晶粒的取向和尺寸大小、摻雜和缺陷也是其影響因素。一個(gè)完整的磁滯回線中所包含的技術(shù)磁參量如圖 1-2 所示[2]。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TF123

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊瑞林,楊艷萍;掃描電鏡粉末樣品的制備[J];山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年04期

本文編號(hào)：2701245