發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 16:20

　　SmFeN系永磁材料具有優(yōu)異的磁性能和良好的溫度穩(wěn)定性,但目前仍沒有實(shí)現(xiàn)高效制備的方法。霧化法具有高效快速制備優(yōu)質(zhì)粉體的優(yōu)點(diǎn),為SmFeN永磁材料的生產(chǎn)提供了一條新途徑,其中關(guān)鍵步驟之一是釤鐵合金霧滴的氮淬過冷驟凝過程。本文通過理論模型的建立分析高壓環(huán)境霧滴的冷卻階段,并進(jìn)行熱態(tài)實(shí)驗(yàn),研究氮化前后釤鐵合金的微觀組織、相結(jié)構(gòu)等,從獨(dú)特的角度,對(duì)氣霧化條件下釤鐵合金熔滴的氮淬過冷驟凝進(jìn)行預(yù)測(cè),為研究氣霧化法制備SmFeN粉體的控制工藝奠定基礎(chǔ)。理論研究表明在釤鐵合金液滴霧化的冷卻凝固過程中,對(duì)于尺寸相同的霧滴,升高環(huán)境壓力可使霧化液滴在0.0002s或更短的時(shí)間內(nèi)以更大的對(duì)流傳熱系數(shù)進(jìn)行傳熱,增大冷卻速率,形核過冷度有緩慢增大的趨勢(shì);液滴尺寸減小,冷卻速率和形核過冷度明顯增大,直徑50μm以內(nèi)的液滴的冷卻速率達(dá)106K/s,形核過冷度達(dá)200℃以上。在實(shí)際的霧化過程中,高壓操作有利于在破碎階段細(xì)化霧滴粒徑,從而在隨后的凝固過程中顯著提高冷卻速度,增大形核過冷度。熱態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用熔體旋淬法制備快淬態(tài)釤鐵合金的冷卻速率在10⁵K/s-10⁶K/s... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

釤鐵氮系磁粉和磁鐵的制備方法

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文合物就是具有菱形對(duì)稱的 Th2Zn17型結(jié)構(gòu)，一個(gè)單胞內(nèi)包含 3 個(gè) Sm2Fe17分子 57 個(gè)原子，有 6 個(gè) Sm 原子占據(jù) c 晶位，51 個(gè) Fe 原子中有 6 個(gè)占據(jù) c 晶位，占據(jù) d 晶位，18 個(gè)占據(jù) f 晶位，18 個(gè)占據(jù) h 晶位。在這種結(jié)構(gòu)中存在著兩個(gè)的間隙位置：一個(gè)是八面體間隙位置，位于 9e 晶位，在含有稀土原子的原子；另一個(gè)是位于沿 c 軸的兩個(gè)稀土原子之間的 3b 晶位。間隙原子中，N 原子只能占據(jù) 9e 晶位[19-20]。Sm2Fe17Nx型化合物和 Sm2Fe17具有相同的結(jié)構(gòu)，如圖示，但點(diǎn)陣常數(shù) a 和 c 增加，晶體體積膨脹約 6%[21]。Sm2Fe17滲 N 后，其易各向異性變成易軸磁各向異性，成為永磁所需的單軸磁各向異性材料，居里溫到 750K，磁晶各向異性場(chǎng)為 NdFeB 的 2 倍，熱穩(wěn)定性、抗氧化性和耐腐蝕性于 NdFeB[22]。

圖 3 SmFe 合金的 TbCu7 型晶型結(jié)構(gòu)及相應(yīng)氮化物的原子ig.3 Unit cell of nitrided metastable phases in the TbCu7 structu 永磁材料的研發(fā)癥結(jié)及趨勢(shì) SmFeN 磁性材料的研究雖然取得了極大進(jìn)展，但仍成為有實(shí)用意義的第四代永磁材料。主要存在的問題 Sm 的飽和蒸汽壓較高，容易揮發(fā)，母合金熔煉過。如果 Sm 含量過低，得到的合金中將含有大量的大量富釤相，這些相的形成均會(huì)降低磁體性能。 易燃易爆，安全性低，要保證制備過程中的安全Fe17相合金中的α-Fe、富釤相等雜相通常采用均勻化、耗能大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，使 Sm2Fe17Nx磁性材

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