表层磁硬化结构对烧结Nd-Fe-B磁体性能的影响研究
发布时间：2022-01-14 12:37
近年来随着全球节能环保的大力推广,风力发电等新能源领域发展迅猛,迫切需要兼具高温度稳定性高性能的烧结Nd–Fe–B磁体。然而,以现有技术所制备的磁体无法满足高温环境的应用需求。针对这一问题,目前常用的解决方法是通过晶界扩散添加重稀土元素,提升磁体的室温矫顽力,以获得较高的高温矫顽力值。为了提升烧结Nd–Fe–B的磁体性能,本文采用溶液包覆法和电泳沉积法进一步探索晶界扩散工艺。溶液包覆法将重稀土化合物粉末均匀包裹在磁粉颗粒表面,经烧结和回火热处理,获得了宏观的表层磁硬化结构,突破了常规扩散的磁体厚度限制;利用电泳沉积法,在磁体表面均匀涂覆低成本低熔点合金重稀土粉末,扩散过程中,低熔点金属降低了晶界相熔点,增大了元素在晶界相的扩散系数,辅助重稀土元素沿晶界扩散到磁体内部,实现了微观的表层磁硬化。通过调控重稀土元素Dy与Tb在磁体晶界处的分布,改善了晶界相成分,优化了磁体微观结构。系统研究了从晶粒表层到内部,重稀土元素浓度的梯度分布对烧结Nd–Fe–B磁体性能的影响。表层磁硬化结构的研究对制备高性能高温度稳定性磁体具有重要的指导意义。主要研究成果如下:1.采用溶液包覆法,将重稀土有机化合物异...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)浙江省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
永磁材料最大磁能积发展史[2]
表层磁硬化结构对烧结 Nd–Fe–B 磁体性能的影响研究0 世纪 60 年代稀土永磁材料出现以后，经过几十年的研发，磁性能跃，其发展历程如图 1.2 所示[5]。包括第一代稀土永磁材料 SmCo5土永磁材料 Sm2Co17系、第三代稀土永磁材料 Nd2Fe14B 系以及新磁材料 Sm2Fe17Nx。
图 1.3 2020-2030 年，Nd–Fe–B 永磁材料在各应用的需求增长速率[16]Figure 1.3 The demand growth rates of Nd–Fe–B permanent magnet materials by applicationgroup, from year 2020 to 2030[16]为减少 CO2等温室气体的排放，内燃机将逐步被永磁电机取代，永磁电机和相关设备的产量增加，预计到 2040 年永磁电机的产量将会超过汽油和柴油发动机[17]。英国和法国政府已经宣布，到 2040 年将禁止生产传统的汽车发动机。目前，电动汽车的销售量已经接近 1000 万，预计到 2050 年，这一数字将变为 1.亿[18]。大多数的电动汽车都装备有永磁电机，假如每台电动汽车消耗 1 kg Nd，那么仅是电机就需要 15 万吨 Nd。稀土永磁发电机具有更高的效率、更小的极距，能够有效减小高输出功率电机的尺寸，因而在风力发电机中的应用日益广泛。截至 2017 年底，全球所有风力涡轮机的总容量达到了 539 GW，满足全球电力需求的 5%以上，中国以总量
【参考文献】：
期刊论文
[1]过渡层对钕铁硼表面蒸发镀铝涂层耐腐蚀性能的影响[J]. 林松盛,苏一凡,宋可为,胡芳,石倩,侯惠君,韦春贝,李洪,代明江. 表面技术. 2017(12)
[2]不同元素掺杂的钕铁硼烧结磁体的耐腐蚀性和矫顽力（英文）[J]. 张磊,张朋越,葛洪良,泮敏翔,杨杭福. 稀有金属材料与工程. 2012(S3)
博士论文
[1]电泳沉积晶界扩散钕铁硼磁体磁性及机制研究[D]. 曹学静.武汉大学 2016
[2]烧结NdFeB永磁晶界结构和晶界相调控及其对性能影响[D]. 周庆.华南理工大学 2016
[3]基于晶界重构的高矫顽力烧结钕铁硼磁体研究[D]. 梁丽萍.浙江大学 2015
硕士论文
[1]Nd2Fe14B/Fe3B型纳米复合永磁体的显微组织及磁性能[D]. 刘淦亮.华南理工大学 2013
本文编号：3588521
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)浙江省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
永磁材料最大磁能积发展史[2]
表层磁硬化结构对烧结 Nd–Fe–B 磁体性能的影响研究0 世纪 60 年代稀土永磁材料出现以后，经过几十年的研发，磁性能跃，其发展历程如图 1.2 所示[5]。包括第一代稀土永磁材料 SmCo5土永磁材料 Sm2Co17系、第三代稀土永磁材料 Nd2Fe14B 系以及新磁材料 Sm2Fe17Nx。
图 1.3 2020-2030 年，Nd–Fe–B 永磁材料在各应用的需求增长速率[16]Figure 1.3 The demand growth rates of Nd–Fe–B permanent magnet materials by applicationgroup, from year 2020 to 2030[16]为减少 CO2等温室气体的排放，内燃机将逐步被永磁电机取代，永磁电机和相关设备的产量增加，预计到 2040 年永磁电机的产量将会超过汽油和柴油发动机[17]。英国和法国政府已经宣布，到 2040 年将禁止生产传统的汽车发动机。目前，电动汽车的销售量已经接近 1000 万，预计到 2050 年，这一数字将变为 1.亿[18]。大多数的电动汽车都装备有永磁电机，假如每台电动汽车消耗 1 kg Nd，那么仅是电机就需要 15 万吨 Nd。稀土永磁发电机具有更高的效率、更小的极距，能够有效减小高输出功率电机的尺寸，因而在风力发电机中的应用日益广泛。截至 2017 年底，全球所有风力涡轮机的总容量达到了 539 GW，满足全球电力需求的 5%以上，中国以总量
【参考文献】：
期刊论文
[1]过渡层对钕铁硼表面蒸发镀铝涂层耐腐蚀性能的影响[J]. 林松盛,苏一凡,宋可为,胡芳,石倩,侯惠君,韦春贝,李洪,代明江. 表面技术. 2017(12)
[2]不同元素掺杂的钕铁硼烧结磁体的耐腐蚀性和矫顽力（英文）[J]. 张磊,张朋越,葛洪良,泮敏翔,杨杭福. 稀有金属材料与工程. 2012(S3)
博士论文
[1]电泳沉积晶界扩散钕铁硼磁体磁性及机制研究[D]. 曹学静.武汉大学 2016
[2]烧结NdFeB永磁晶界结构和晶界相调控及其对性能影响[D]. 周庆.华南理工大学 2016
[3]基于晶界重构的高矫顽力烧结钕铁硼磁体研究[D]. 梁丽萍.浙江大学 2015
硕士论文
[1]Nd2Fe14B/Fe3B型纳米复合永磁体的显微组织及磁性能[D]. 刘淦亮.华南理工大学 2013
本文编号：3588521
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