ThMn12型Nd-Fe-N永磁材料的制备及性能研究
发布时间：2020-08-07 11:24
【摘要】：本文利用磁悬浮熔炼炉制备了 Nd(FeMo)12合金铸锭,研究了其熔炼过程,并对合金铸锭进行了真空热处理,获得了单相Nd(FeMo)12合金铸锭。对合金破碎、氮化,制备了 Nd(FeMo)12Nx。研究了粉末粒度及氮化温度对粉末氮化的影响,并探究了机械研磨过程中Nd(FeMo)12N磁性能的演变规律。结果表明,磁悬浮熔炼过程中利用低熔点FeMo合金替代纯Mo,更易于获得成分均匀的铸锭,合金铸锭在1000 ℃下经过72 h的热处理后即可获得Nd(FeMo)12单相合金,热处理后合金呈现典型的软磁性能。对平均粒径分别为50 μm与5 μm的粉末氮化,发现在相同的氮化条件下,小粒径粉末具有更高的氮含量及更好的磁性能。随着氮化温度从480 ℃升高至580 ℃,氮化后粉末的氮含量逐渐升高,晶格参数增大,晶胞体积膨胀,氮化后粉末的磁性能发生了明显改变。氮化温度为550 ℃时氮化物的生成反应与分解反应趋于平衡;氮化温度高于550 ℃时,随着氮化温度的升高,氮化粉末中氮含量趋于稳定,甚至降低。氮化粉末粒径在最初短时间的机械研磨下迅速减小,同时粉末晶粒尺寸减小。当粉末粒径减小至2 μm以下时,随着研磨时间的增长粉末粒径的减小趋势变缓,机械研磨没有造成粉末中相组成的变化。粉末的矫顽力随着研磨时间的增长,粉末粒径的减小而增大,研磨后粉末的饱和磁化强度有小幅度降低。实验最终获得的Nd(FeMo)12N1.52粉末呈现明显的c轴各向异性和优异的磁性能,其饱和磁化强度为98.3 emu/g,矫顽力为3500 Oe。粉末的各向异性场为11 T,居里温度高达598 K,氮化物在845 K发生分解。
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG24;TM273
【图文】：
人们通过深入研究Ｒ（ＦｅＭ）１２Ｎ氮化物发现，稀土元素占据２ａ位置，铁元素逡逑占据８ｉ，８ｆ，８ｊ位置，稳定元素Ｍ替换８ｉ，８ｆ，邋８ｊ位置的铁原子（ＲＦｅ１２Ｎ的结构逡逑如图１．２所示），绝大部分优先旮据８ｉ位置［６４］。其各向异性与二阶Ｓｔｅｖｅｎｓ因子逡逑密切相关［６５＇６６］，氮化之后，对于二阶Ｓｔｅｖｅｎｓ因子《／＜０的稀土元素如Ｎｄ，邋Ｔｂ，逡逑Ｄｙ，邋Ｈｏ等形成的氮化物，具有轴各向异性，面对乎；二阶Ｓｔｅｖｅｎｓ因子《／＞０的稀逡逑土元素如Ｓｍ，Ｅｒ，Ｙｂ等的氮化物，则呈现出面各向异性。基于Ｎｄ相对便宜的稀逡逑土价格以及Ｎｄ－Ｆｅ－Ｎ的优良磁性能，人们对Ｎｄ（ＦｅＭ）１２Ｎ研究较多，研究常用的逡逑稳定元素是Ｔｉ，厘0，￥等［６７剩，所对应氮化物的理论磁性能如表１．１所示，可见逡逑与Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ相比均具有优良的内禀磁性能，然而由于非磁性稳定元素替换Ｆｅ形逡逑成了邋ＴｈＭｎｌ２结构，所获得磁体的磁性能尤其是饱和磁化强度有较大损失［７１乜由逡逑于Ｎｄ（ＦｅＭ）１２Ｎ低的饱和磁化强度以及制备上的难度
１绪论逡逑＿逡逑８／邋１邋８／逡逑图１．２邋ＴｈＭｎｌ２型ＲＦｅ１２Ｎ的晶体结构逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｒｙｓｔａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ＴｈＭｎｌ２邋ｔｙｐｅ邋ＲＦｅ＾Ｎ逡逑表１．１部分氮化物的磁性能［７Ｑ］逡逑Ｔａｂｌｅ邋１．１邋Ｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ邋ｏｆ邋ｓｏｍｅ邋ｎｉｔｒｉｄｅｓ［７０］逡逑Ｓａｍｐｌｅｓ逦７ｃ邋（Ｋ）逦Ｍｓ邋（ｅｍｕ／ｇ）逦Ｈａ邋（ｋＯｅ）逡逑逦３００邋Ｋ逦３００邋Ｋ逦逡逑ＮｄＦｅｎＴｉＮ逦７４０逦１３９．６逦８５逡逑ＮｄＦｅ１０．５Ｖ１．５Ｎ逦７８４逦１３９．１逦１０２逡逑ＮｄＦｅ１０．５Ｍ０１．５Ｎ逦６９０逦１２２．９逦１１０逡逑Ｎｄ２Ｆｅｉ４Ｂ逦５７８逦１４２逦８５逦逡逑多年来，人们对Ｎｄ（ＦｅＭ）１２Ｎ的制备工艺进行了深入的研宄改进。传统的磁粉逡逑的制备方法是利用[乜杖哿痘竦弥В偻ü却砘竦茫保海保蚕嗟ハ嗪辖穑箦义暇扑椤⒌蠡竦玫铮危洌ǎ疲澹停保玻危迹咳欢么撤绞街票傅模危洌ǎ疲澹停保玻五义嫌来藕辖鹁Я３叽绱螅猛绲停拗屏似溆τ茫虼私礁慕票腹ひ眨竦缅义铣阜勰嵘浣猛缌Γ纳拼判阅埽牵危洌ǎ疲澹停保玻窝芯康闹氐慵澳训悖峤赍义侠矗冢危洌ǎ疲澹停保玻斡来挪牧系难绣持校嗣窍嗉烫剿鞑⒂τ昧嘶岛辖鸹ā⑷坼义咸蹇齑惴ā⒈〈ǖ壤粗票父咝阅艽欧郏⑷〉昧私戏岣怀晒ｅ义希ǎ保┗岛辖鸹义匣岛辖鸹峭ü吣芮蚰ィ共煌氐慕鹗艨帕Ｓ肽デ蚍锤醋不鳌⒓费瑰义媳湫
本文编号：2783926
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG24;TM273
【图文】：
人们通过深入研究Ｒ（ＦｅＭ）１２Ｎ氮化物发现，稀土元素占据２ａ位置，铁元素逡逑占据８ｉ，８ｆ，８ｊ位置，稳定元素Ｍ替换８ｉ，８ｆ，邋８ｊ位置的铁原子（ＲＦｅ１２Ｎ的结构逡逑如图１．２所示），绝大部分优先旮据８ｉ位置［６４］。其各向异性与二阶Ｓｔｅｖｅｎｓ因子逡逑密切相关［６５＇６６］，氮化之后，对于二阶Ｓｔｅｖｅｎｓ因子《／＜０的稀土元素如Ｎｄ，邋Ｔｂ，逡逑Ｄｙ，邋Ｈｏ等形成的氮化物，具有轴各向异性，面对乎；二阶Ｓｔｅｖｅｎｓ因子《／＞０的稀逡逑土元素如Ｓｍ，Ｅｒ，Ｙｂ等的氮化物，则呈现出面各向异性。基于Ｎｄ相对便宜的稀逡逑土价格以及Ｎｄ－Ｆｅ－Ｎ的优良磁性能，人们对Ｎｄ（ＦｅＭ）１２Ｎ研究较多，研究常用的逡逑稳定元素是Ｔｉ，厘0，￥等［６７剩，所对应氮化物的理论磁性能如表１．１所示，可见逡逑与Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ相比均具有优良的内禀磁性能，然而由于非磁性稳定元素替换Ｆｅ形逡逑成了邋ＴｈＭｎｌ２结构，所获得磁体的磁性能尤其是饱和磁化强度有较大损失［７１乜由逡逑于Ｎｄ（ＦｅＭ）１２Ｎ低的饱和磁化强度以及制备上的难度
１绪论逡逑＿逡逑８／邋１邋８／逡逑图１．２邋ＴｈＭｎｌ２型ＲＦｅ１２Ｎ的晶体结构逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｒｙｓｔａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ＴｈＭｎｌ２邋ｔｙｐｅ邋ＲＦｅ＾Ｎ逡逑表１．１部分氮化物的磁性能［７Ｑ］逡逑Ｔａｂｌｅ邋１．１邋Ｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ邋ｏｆ邋ｓｏｍｅ邋ｎｉｔｒｉｄｅｓ［７０］逡逑Ｓａｍｐｌｅｓ逦７ｃ邋（Ｋ）逦Ｍｓ邋（ｅｍｕ／ｇ）逦Ｈａ邋（ｋＯｅ）逡逑逦３００邋Ｋ逦３００邋Ｋ逦逡逑ＮｄＦｅｎＴｉＮ逦７４０逦１３９．６逦８５逡逑ＮｄＦｅ１０．５Ｖ１．５Ｎ逦７８４逦１３９．１逦１０２逡逑ＮｄＦｅ１０．５Ｍ０１．５Ｎ逦６９０逦１２２．９逦１１０逡逑Ｎｄ２Ｆｅｉ４Ｂ逦５７８逦１４２逦８５逦逡逑多年来，人们对Ｎｄ（ＦｅＭ）１２Ｎ的制备工艺进行了深入的研宄改进。传统的磁粉逡逑的制备方法是利用[乜杖哿痘竦弥В偻ü却砘竦茫保海保蚕嗟ハ嗪辖穑箦义暇扑椤⒌蠡竦玫铮危洌ǎ疲澹停保玻危迹咳欢么撤绞街票傅模危洌ǎ疲澹停保玻五义嫌来藕辖鹁Я３叽绱螅猛绲停拗屏似溆τ茫虼私礁慕票腹ひ眨竦缅义铣阜勰嵘浣猛缌Γ纳拼判阅埽牵危洌ǎ疲澹停保玻窝芯康闹氐慵澳训悖峤赍义侠矗冢危洌ǎ疲澹停保玻斡来挪牧系难绣持校嗣窍嗉烫剿鞑⒂τ昧嘶岛辖鸹ā⑷坼义咸蹇齑惴ā⒈〈ǖ壤粗票父咝阅艽欧郏⑷〉昧私戏岣怀晒ｅ义希ǎ保┗岛辖鸹义匣岛辖鸹峭ü吣芮蚰ィ共煌氐慕鹗艨帕Ｓ肽デ蚍锤醋不鳌⒓费瑰义媳湫
本文编号：2783926
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