磁控溅射（Dy/Pr）-Zn制备高矫顽力NdFeB磁体工艺与性能研究
发布时间：2021-01-19 04:06
随着社会的不断发展与进步,具有高磁能积和高矫顽力的烧结NdFeB永磁材料,成为功能材料的研究热点。在传统的双合金法中,单纯的减镝会使得烧结NdFeB磁体的矫顽力、耐热性和耐腐蚀性下降。因此,在保证降低重稀土的同时,如何提高镝的利用率,提高磁体矫顽力,改善热稳定性和耐腐蚀性是目前急需解决的重大难题。本研究通过晶界扩散DyZn/PrZn膜层制备了高综合性能的磁体,该技术可以保证在磁体剩磁基本不变的情况下,大幅度提高磁体矫顽力,改善磁体的热稳定性及耐腐蚀性。采用磁控溅射的方法,在烧结态NdFeB磁体表层溅射一层DyZn/PrZn膜层,通过晶界扩散处理,制备出性能优化的磁体。结果表明:烧结态DyZn扩渗磁体的最佳的热处理工艺为850oC×5 h+500oC×2 h,该工艺可有效地提高磁体的矫顽力,与原始烧结态磁体相比,其矫顽力提高了747.44 kA/m,且其剩磁基本不降低。Dy元素沿着晶界液相从表层向内部扩散,随着扩渗距离的增加,扩渗量减少,在约1800μm处,Dy元素含量2.26%。晶界扩散过程中,Dy元素取代主相晶粒外延层的Nd元素,形成（Nd,Dy）2Fe14B硬...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
稀土永磁材料发展历史Fig.1.1Developmentofpermanentmagnets
第一章 绪 论晶界相：沿晶粒边缘呈薄层状 非铁磁性，对硬磁性能参数起重要空洞 孤立团块状 非铁磁性，属于掺杂物，数量越少杂物 α-Fe 相等 数量越少越好Fe14B 基体相e14B 基体相又称 2:14:1 相或主相，是磁体中唯一的铁磁性相，其体主导了磁体的两大主要磁性能：剩磁 Br和最大磁能积 (BH)max。其晶胞中原子占位与原子坐标[14]如图 1.2 所示，Nd2Fe14B 晶胞为四方晶体42 / mnm，晶格点阵常数 a = 0.882 nm，c = 1.219 nm，理论密晶体易磁化轴为 c 轴，属于单轴晶体，2:14:1 相结构决定了 NdFeB（HA）、饱和磁极化强度（JS）和居里温度（Tc）的大小，其理论值、JS= 1.61 T、Tc= 312 oC。
FCC 型富 Nd 相可改善磁体表面的矫顽力。但目前为止，不同富 Nd 相与矫顽力之间的影响关系还没有系统的报道。图1.4 三元NdFeB磁体富Nd相晶体结构：（a）演变示意图，（b）与氧含量的关系图Fig.1.4 Evolution of crystal structure in ternary NdFeB magnet: (a) Model of structure transformation forNd-rich phase; (b) Crystal structure as function of oxygen content
【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结钕铁硼磁体溅射渗镝工艺与磁性能研究[J]. 李家节,郭诚君,周头军,饶先发,周慧杰,杨斌. 材料导报. 2017(04)
[2]Magnetic Properties and Thermal Stability of Sintered Nd-Fe-B Magnet with Dy-Ni Additive[J]. LIANG Xiaolin,YAN Gaolin. Wuhan University Journal of Natural Sciences. 2016(04)
[3]镝的分布对烧结和时效含镝钕铁硼永磁合金性能的影响（英文）[J]. 王晓丽,赵利娜,丁开鸿,崔胜利,孙永聪,李木森. 稀有金属材料与工程. 2016(02)
[4]烧结钕铁硼磁体晶界扩散Dy/DyFe工艺研究[J]. 宫清,张法亮,邓小霞,陈波. 稀土. 2015(04)
[5]烧结钕铁硼晶界扩散Dy微观组织分析[J]. 李建,周磊,刘涛,程星华,喻晓军,李波. 稀土. 2014(06)
[6]高Dy含量烧结Nd-Fe-B的晶界扩散处理研究[J]. 李建,周磊,刘涛,喻晓军,李波. 粉末冶金工业. 2014(05)
[7]烧结NdFeB永磁体的晶界微细结构及性能研究进展[J]. 王静,梁乐,武梦艳,陈诗豪,祝隐峰,曲冠雄,郑博瀚,张澜庭. 中国有色金属学报. 2014(06)
[8]磁性材料进展概览[J]. 都有为. 功能材料. 2014(10)
[9]钕铁硼永磁材料物理气相沉积技术及相关工艺的研究进展[J]. 胡芳,许伟,代明江,林松盛,侯惠君. 材料导报. 2014(05)
[10]中国稀土永磁产业现状及技术发展新动向[J]. 刘荣明. 稀土信息. 2013(06)
硕士论文
[1]无镝与少镝添加高性能烧结钕铁硼磁体制备技术研究[D]. 杨瑞.太原理工大学 2013
本文编号：2986306
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
稀土永磁材料发展历史Fig.1.1Developmentofpermanentmagnets
第一章 绪 论晶界相：沿晶粒边缘呈薄层状 非铁磁性，对硬磁性能参数起重要空洞 孤立团块状 非铁磁性，属于掺杂物，数量越少杂物 α-Fe 相等 数量越少越好Fe14B 基体相e14B 基体相又称 2:14:1 相或主相，是磁体中唯一的铁磁性相，其体主导了磁体的两大主要磁性能：剩磁 Br和最大磁能积 (BH)max。其晶胞中原子占位与原子坐标[14]如图 1.2 所示，Nd2Fe14B 晶胞为四方晶体42 / mnm，晶格点阵常数 a = 0.882 nm，c = 1.219 nm，理论密晶体易磁化轴为 c 轴，属于单轴晶体，2:14:1 相结构决定了 NdFeB（HA）、饱和磁极化强度（JS）和居里温度（Tc）的大小，其理论值、JS= 1.61 T、Tc= 312 oC。
FCC 型富 Nd 相可改善磁体表面的矫顽力。但目前为止，不同富 Nd 相与矫顽力之间的影响关系还没有系统的报道。图1.4 三元NdFeB磁体富Nd相晶体结构：（a）演变示意图，（b）与氧含量的关系图Fig.1.4 Evolution of crystal structure in ternary NdFeB magnet: (a) Model of structure transformation forNd-rich phase; (b) Crystal structure as function of oxygen content
【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结钕铁硼磁体溅射渗镝工艺与磁性能研究[J]. 李家节,郭诚君,周头军,饶先发,周慧杰,杨斌. 材料导报. 2017(04)
[2]Magnetic Properties and Thermal Stability of Sintered Nd-Fe-B Magnet with Dy-Ni Additive[J]. LIANG Xiaolin,YAN Gaolin. Wuhan University Journal of Natural Sciences. 2016(04)
[3]镝的分布对烧结和时效含镝钕铁硼永磁合金性能的影响（英文）[J]. 王晓丽,赵利娜,丁开鸿,崔胜利,孙永聪,李木森. 稀有金属材料与工程. 2016(02)
[4]烧结钕铁硼磁体晶界扩散Dy/DyFe工艺研究[J]. 宫清,张法亮,邓小霞,陈波. 稀土. 2015(04)
[5]烧结钕铁硼晶界扩散Dy微观组织分析[J]. 李建,周磊,刘涛,程星华,喻晓军,李波. 稀土. 2014(06)
[6]高Dy含量烧结Nd-Fe-B的晶界扩散处理研究[J]. 李建,周磊,刘涛,喻晓军,李波. 粉末冶金工业. 2014(05)
[7]烧结NdFeB永磁体的晶界微细结构及性能研究进展[J]. 王静,梁乐,武梦艳,陈诗豪,祝隐峰,曲冠雄,郑博瀚,张澜庭. 中国有色金属学报. 2014(06)
[8]磁性材料进展概览[J]. 都有为. 功能材料. 2014(10)
[9]钕铁硼永磁材料物理气相沉积技术及相关工艺的研究进展[J]. 胡芳,许伟,代明江,林松盛,侯惠君. 材料导报. 2014(05)
[10]中国稀土永磁产业现状及技术发展新动向[J]. 刘荣明. 稀土信息. 2013(06)
硕士论文
[1]无镝与少镝添加高性能烧结钕铁硼磁体制备技术研究[D]. 杨瑞.太原理工大学 2013
本文编号：2986306
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