作為磁性能最高的稀土磁性化合物,燒結Nd-Fe-B磁體已發(fā)展成為國民經(jīng)濟建設和國防技術領域的關鍵材料。然而,實際磁體中主相晶粒邊界層反磁化疇形核場低,導致磁體實際矯頑力遠低于其理論值,因而磁體溫度穩(wěn)定性差,無法滿足高溫環(huán)境的應用需求,是該材料發(fā)現(xiàn)30多年來仍未解決的關鍵問題。本文基于晶界重構技術,設計了Dy71.5Fe28.5、Dy6Fe13Cu及Ho63.4Fe36.6系列輔合金與近2：14：1正比相成分的主合金混合制備燒結磁體；通過優(yōu)化輔合金的添加量及燒結和熱處理工藝,細化了主相晶粒尺寸、提高了主相晶粒邊界層的磁晶各向異性場、形成了均勻連續(xù)分布的晶界相,從而抑制了反磁化疇在主相晶粒邊界層弱磁性區(qū)域的形核,有效提高了矯頑力。主要結果如下：根據(jù)R2Fe14B化合物的磁學理論和合金相圖,設計制備了Dy71.5Fe28.5、 Dy6Fe13Cu及Ho63.4Fe36.6三種低熔點輔合金進行燒結Nd-Fe-B磁體晶界重構。首先,三種輔合金熔點均低于磁體燒結溫度,在燒結過程中熔化為液態(tài)從而增大磁體中液態(tài)晶界相的體積分數(shù),提高主相與晶界相的潤濕性；可有效提高磁體的致密度、形成連續(xù)均勻分隔主相晶粒... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１永磁材料的發(fā)展歷程⑴??Ｆｉｇ．?１．１?Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ＇＇Ｉ??

可用于制造多種磁功能器件，廣泛應用于醫(yī)療器械、電機工程、交通??運輸及航空航天等領域。作為高新技術和社會進步的重要物質基礎，永磁材料發(fā)??展十分迅速，其主要發(fā)展歷程如圖１．１所示⑴。永磁材料主要包括三類：最早發(fā)??現(xiàn)的金屬永磁，主要包括Ｃ鋼、Ｗ鋼、Ｃｒ鋼和Ａｌ－Ｎｉ－Ｃｏ等；其次是２０世紀３０??年代發(fā)現(xiàn)的以Ｆｅ２０３為主要組元的鐵氧體永磁材料以及以４ｆ稀土族元素ＲＥ?（Ｓｍ、??Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、?Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏ等）和３ｄ過渡族元素（Ｆｅ、Ｃｏ等）為主要成分的稀土??永磁材料。從圖１．１中可以看出，稀土永磁具有最高的磁性能，在其發(fā)現(xiàn)之后的??幾十年里得到了快速發(fā)展，是目前應用最廣泛的永磁材料。??匸＂Ｉ?Ｉ?‘?‘?‘?‘?５１０００??１?的?ｆ?Ｎｅｏｄｙｍｉｕｍ－ｌｒｏｎ－Ｂｏｒｏｎ?：??５０?■?）１丨｜丨．??Ｓａｍａｒｉｕｍ－Ｃｏｂａｌｔ??－?？??Ｓ?１�！�?丨丨丨丨丨”丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨＂．丨１０。??１５?：?＾１＂?ｉｉｉｉｉＺ?■?ｒ??Ｊ?■?，１１１＂＂＂?Ｈａｒｄ?ｔ??Ｉ?，１０?Ｓ??０．Ｓ?：??；ｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉｉ＇＂＂＂＂ｓＩＬｉｓ??－１??ＯＩＬｊ?１?１?１?１?１???１８８０?１９００?１９２０?１９４０?１９６０?１９８０??Ｙｅａｒ??圖１．１永磁材料的發(fā)展歷程⑴??Ｆｉｇ．?１．１?Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｐｅｒｍａｎｅｎｔ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ＇＇Ｉ??稀土永磁材料最早出現(xiàn)于二十世紀六十年代

燒結Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁體的最大磁能積巳接近理論值，企業(yè)批量生??產(chǎn)磁體的最大磁能積也已迖到￣４４０?ｋＪ／ｍ３?（５５?ＭＧＯｅ）。由于我國稀土礦藏豐富，??Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁體的生產(chǎn)及發(fā)展極為迅速；目前，我國有大中小型Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ永磁材料生??產(chǎn)企業(yè)１００佘家，燒結Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁體年產(chǎn)量超過全球總量８０％，已成為我國國民經(jīng)??濟的重要組成部分。隨著近年來風力發(fā)電和混合動力汽車等新興行業(yè)的蓬勃發(fā)展，??對高性能Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁體的需求越來越大，同時，這些高溫領域的應用也對燒結??Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁體的性能尤其是矯頑力提出了更高的要求。因此，繼續(xù)開展燒結??Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ永磁材料的性能研究對于經(jīng)濟和社會的發(fā)展都具有深遠的意義。??１．２燒結Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁體的特點??１．２．１燒結Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁體的顯微組織??燒結Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁體是多相結構，主要由ＮｄｓＦｅｎＢ主相和晶界富Ｎｄ相組成，??其各相分布如圖１．３所示［〗３］，其中，灰色多邊形區(qū)域對應于ＮｄｚＦｅｎＢ主相，分??布在主相晶粒三叉交隅處和相鄰主相晶粒界面間的白色襯度部分為晶界富Ｎｄ相，??此外，還存在少量的富Ｂ相、氧化物、雜質和孔洞等??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Improvement of coercivity and corrosion resistance of Nd-Fe-B sintered magnets by doping aluminium nano-particles[J]. 劉衛(wèi)強,孫超,岳明,孫浩,張東濤,張久興,衣曉飛,陳靜武.  Journal of Rare Earths. 2013(01)
[2]Influence of gadolinium on microstructure and magnetic properties of sintered NdGdFeB magnets[J]. 閆文龍,顏世宏,于敦波,李擴社,李紅衛(wèi),羅陽,楊紅川.  Journal of Rare Earths. 2012(02)
[3]Microstructure and corrosion resistance of sintered NdFeB magnet modified by intergranular additions of MgO and ZnO[J]. 莫文劍,張瀾庭,劉瓊珍,單愛黨,吳建生,Komuro Matahiro,沈麗萍.  Journal of Rare Earths. 2008(02)
[4]Grain Growth Behavior in Sintered Nd-Fe-B Magnets[J]. 劉湘漣,周壽增.  Journal of Rare Earths. 2007(03)
[5]Influence of Heat Treatment on Microstructures and Properties of Nd8Fe78B6Co4 Alloy[J]. 趙浩峰,劉紅梅,蘇俊義.  Journal of Rare Earths. 2006(S1)



本文編號：3466443