(Ce，Nd)-Fe-Co-B-M（M=Ti,Zr）系稀土永磁合金磁性能和微观结构的研究

发布时间：2020-12-08 06:48

　　Nd-Fe-B材料是目前磁性能最强的永磁材料,其大规模应用使得资源稀缺的Pr、Nd、Dy、Tb元素消耗迅速,而高丰度、价格低廉的La、Ce元素却大量堆积。用价格便宜的稀土元素Ce部分代替Nd2Fe14B合金中元素Nd,可以有效降低合金的生产成本,这对于节约关键元素Nd及Nd-Fe-B稀土永磁材料的发展都具有重要意义。本文以低成本、高性能稀土永磁材料为目标,从Ce部分取代Nd和全部取代Nd两方面着手:针对（Nd,Ce）-Fe-Co-B合金,设计了直接快淬法制备Ti掺杂2:14:1型Nd-Ce-Fe-Co-B合金,实现了 Ti添加下合金磁性能的提升;为了进一步提升（Nd,Ce）-Fe-Co-B合金的磁性能,通过非晶晶化法制备了 Ti和Zr添加下低稀土含量的Nd-Ce-Fe-Co-B纳米晶复合永磁材料,研究Ti和Zr元素对合金磁性能和微观结构的影响并探究合金的矫顽力控制机制。同时,针对Ce-Fe-B系纳米晶合金,通过优化工艺参数制备Ce-Fe-Co-Zr-B系纳米晶合金,分析退火温度对合金的磁性能、耦合特性和磁畴结构的影响规律。本文的研究对制备高性能低成本稀土永磁材料及其产业化生产提供了理论... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

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图１．１地壳中稀土元素丰度及稀土价格（截止２０１８年３月２８日价格）［２１??

１０?－?厂——??Ｊ?ｉｔｉｍｎ?１１?＼?ＵＷ］ｍ?Ｕ?１°??Ｌａ?Ｃｅ?Ｐｒ?Ｎｄ?Ｙ?Ｓｍ?Ｄｙ?Ｔｂ??图１．１地壳中稀土元素丰度及稀土价格（截止２０１８年３月２８日价格）［２１??１．１．２稀土永磁材料的发展??图１．２给出了永磁材料的最大磁能积（５／／）ｍａｘ与年代的函数关系曲线［３］。可??以看出，值逐年上升，其中代表性的商业永磁材料主要分为三类：２０??世纪初开发的铝镍钴永磁材料、５０年代初开发的铁氧体永磁材料和６０年代末??至８０年代初期发展的稀土永磁材料，其中又以铁氧体永磁材料和稀土永磁材料??为主。铁氧体永磁材料的优势在于优良的化学稳定性和价格低廉。而稀土永磁??２??

钕铁硼是以Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ化合物为基相（简称２：１４：丨相）的稀土永磁合金。??Ｎｄ２Ｆｅｌ４Ｂ化合物的晶体结构属于四角晶体（四方相晶系）［４３４５１，空间群为??尸必ｗ？ｗ。单胞晶体结构如图１．３所示，每个晶胞包含四个Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ分子，一??共有６８个原子。晶胞中有８个Ｎｄ原子，５６个Ｆｅ原子和４个Ｂ原子，其中??Ｎｄ原子有两个不同的晶位（４ｆ和４ｇ），Ｆｅ原子有６个不同的晶位（４ｃ、４ｅ、８＿ｈ、??８ｊ２、１６ｋ，和?１６ｌｃ２），Ｂ?原子有一个晶位（４ｇ）。Ｎｄ２Ｆｅｌ４Ｂ?晶胞参数为?ａ?＝?８．８〇Ａ，ｃ?＝??１２．２０?Ａ。Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ晶体结构特征为双层Ｆｅ原子环夹在Ｎｄ原子层和Ｂ原子层??５??


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