双主相富Ce烧结磁体腐蚀特性与形貌研究

发布时间：2017-07-29 11:22

  本文关键词：双主相富Ce烧结磁体腐蚀特性与形貌研究

  更多相关文章： 双主相烧结工艺 NdFeB磁体 加速腐蚀 电化学腐蚀

【摘要】：钕铁硼因具优良的综合磁性能而被普遍的使用。但是,一方面传统的烧结工艺制备的磁体成本较高；另一方面,随着Pr、Nd等稀土元素的大量开采和使用,严重地浪费了其它伴生稀土元素,稀土资源的综合利用率比较低。近几年双主相烧结工艺因其较低的成本和对稀土资源的综合利用等优势而被逐渐推广,但是对双主相烧结磁体的腐蚀性行为及机理的研究还鲜有报道。在此基础上,本文通过与一款磁性能相当的传统烧结工艺的N45磁体对比实验,首次对一种双主相烧结工艺制备的磁体腐蚀行为、腐蚀产物成分及机理等进行了系统的研究。全文主要内容如下：研究了双主相制备的的富Ce烧结磁体在高压加速条件下的腐蚀行为,得到了磁体的失重数据、腐蚀形貌、腐蚀深度以及腐蚀产物成分等数据,并与一种性能相近的常用商业N45磁体的实验结果相对比。结果显示,富Ce烧结磁体的失重比N45磁体的低,腐蚀深度较浅,且腐蚀产物较附着性较好。富Ce烧结磁体的腐蚀机理与N45磁体相同,都是先从富稀土相开始,富Ce烧结磁体腐蚀产物为Fe2O3、Fe3O4、γ-FeOOH、Nd2O3、Ce2O3等。针对磁体在不同环境下的腐蚀行为进行了研究,实验溶液分别是3.5wt.%NaCl、1.1 wt.%NaH2PO4和2.5% NaOH溶液,同时又对比研究了两种磁体在同一种溶液中的耐蚀性强弱问题。结果表明在这三种溶液中,富Ce磁体和N45磁体相比较,前者的腐蚀电流密度比后者的腐蚀电流密度小,因为腐蚀电流密度越小,耐蚀性越好,所以富Ce烧结钕铁硼的耐蚀性比N45烧结钕铁硼的耐蚀性好。另外,对同一磁体在不同溶液中的腐蚀电流密度对比研究发现,两种磁体均在3.5 wt.% NaCl溶液中的腐蚀电流密度最大,在2.5 wt.% NaOH溶液中的腐蚀电流密度最小。选择研究了双主相烧结工艺制备的(Ce20Nd80)31FebalB1M1磁体,发现该磁体在湿热条件下的腐蚀形貌呈多样性：绒球状和圆球状两种形状特征。绒球状腐蚀形貌是晶界相的腐蚀产物,经过EDS能谱分析推断为稀土氧化物；圆球状腐蚀形貌是主相晶粒的腐蚀产物,经过EDS能谱分析判定主要是铁的氧化物。最后又对该磁体在湿热环境下的失重进行了研究。
【关键词】：双主相烧结工艺 NdFeB磁体 加速腐蚀 电化学腐蚀
【学位授予单位】：钢铁研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-29
• 1.1 稀土永磁材料发展历程9-12
• 1.2 钕铁硼材料的研究重点12-16
• 1.2.1 磁性能研究12-14
• 1.2.2 腐蚀性研究14-16
• 1.3 双主相烧结富Ce磁体的研究16-19
• 1.3.1 研究背景16-17
• 1.3.2 研究进展17-19
• 1.4 钕铁硼腐蚀行为的研究方法及近况19-27
• 1.4.1 腐蚀的表征方法20-21
• 1.4.2 影响钕铁硼腐蚀性的因素21-22
• 1.4.3 提高钕铁硼耐蚀性的研究22-27
• 1.5 本文的研究意义和内容27-29
• 1.5.1 课题的研究意义27
• 1.5.2 研究内容27-29
• 第二章 实验基础29-37
• 2.1 磁体的制备29-30
• 2.2 分析测试方法30-37
• 2.2.1 磁性能测试30-31
• 2.2.2 高压加速老化试验仪31
• 2.2.3 电化学实验31-34
• 2.2.4 拉曼实验34-35
• 2.2.5 XRD测试35-36
• 2.2.6 扫描电子显微镜36-37
• 第三章 富Ce烧结磁体在湿热环境下的腐蚀行为研究37-48
• 3.1 引言37
• 3.2 实验方法37-38
• 3.3 实验结果及分析38-47
• 3.3.1 失重结果38
• 3.3.2 腐蚀断面深度38-40
• 3.3.3 磁体的显微结构40
• 3.3.4 腐蚀产物分析和腐蚀过程分析40-45
• 3.3.5 腐蚀进程显微观察45-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 富Ce烧结磁体在不同种溶液中的电化学腐蚀行为研究48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 实验方法48-49
• 4.3 实验结果及分析49-60
• 4.3.1 磁体在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀行为研究49-55
• 4.3.2 磁体在1.1wt.%NaH_2PO_4溶液中的腐蚀行为研究55-57
• 4.3.3 磁体在2.5wt.%NaOH溶液中的腐蚀行为研究57-58
• 4.3.4 磁体在不同溶液中的腐蚀行为比较58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 富Ce烧结磁体的腐蚀产物形貌多样性研究61-69
• 5.1 引言61
• 5.2 实验方法61-62
• 5.3 实验结果62-67
• 5.3.1 磁体腐蚀24h后的产物形貌62-65
• 5.3.2 磁体腐蚀96h后的产物形貌65-67
• 5.3.3 磁体失重结果67
• 5.4 本章小结67-69
• 第六章 全文总结69-70
• 参考文献70-77
• 硕士期间学术成果77-78
• 致谢78

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