烧结NdFeB永磁材料晶界扩散Dy工艺研究
发布时间：2022-12-25 13:14
添加重稀土元素（Tb和Dy）是当前制备高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料的主要方法。然而,重稀土资源属于重要的不可再生资源,资源储量少、价格昂贵。为了促进我国重稀土资源的高效利用,满足新能源汽车、风力发电等新兴领域对高性能稀土永磁材料的应用需求,开发新的工艺方法,降低高矫顽力稀土永磁材料对重稀土元素的需求量,成为烧结钕铁硼永磁行业的重要研究方向。论文研究了蒸气热处理晶界扩散Dy工艺对烧结NdFeB磁体性能的影响规律,阐明了晶界扩散Dy磁体矫顽力的增强机制;开发并优化了大块烧结NdFeB磁体Dy蒸气热处理工艺技术,明确了工艺参数与磁体性能之间的相互关系;最后论证了利用滚动接触式热处理工艺批量制备晶界扩散型烧结NdFeB磁体的可行性。主要研究成果如下:1.研究获得了各关键工艺参数（磁体尺寸、热处理温度、热处理时间等）对Dy蒸气热处理钕铁硼磁体性能和结构的影响规律:小尺寸、高温度、长时间有利于Dy元素的扩散和矫顽力的提升,反之不利于Dy元素的扩散和矫顽力的提升。利用最优化的工艺参数制备了超高性能的52H系列磁体,磁体矫顽力提高幅度达38%。在此基础上提出了晶界扩散Dy磁体矫顽力的增强机制:Dy元素扩...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 稀土永磁材料简介
1.1.1 SmCo_5 系永磁材料
1.1.2 Sm_2Co_(17) 系永磁材料
1.1.3 Nd-Fe-B系永磁材料
1.2 烧结钕铁硼永磁材料的基本特性
1.2.1 晶体结构
1.2.2 重要磁参量
1.3 烧结钕铁硼磁体矫顽力理论
1.3.1 矫顽力机制
1.3.2 矫顽力的影响因素
1.4 烧结钕铁硼磁体晶界扩散技术
1.4.1 扩散工艺
1.4.2 扩散深度及重稀土浓度分布
1.4.3 晶界扩散型磁体微观结构
1.4.4 晶界扩散技术产业化的研究现状
1.5 选题意义与主要研究内容
1.5.1 选题目的与意义
1.5.2 主要研究内容
第二章 实验方法
2.1 烧结钕铁硼磁体的制备工艺
2.1.1 成分设计
2.1.2 熔炼甩带
2.1.3 粉末制备
2.1.4 磁场取向压型
2.1.5 烧结与回火处理
2.2 晶界扩散工艺
2.2.1 蒸气热处理
2.2.2 滚动接触热处理
2.3 结构表征与性能测试
第三章 晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体的制备及性能
3.1 前言
3.2 样品制备
3.3 Dy蒸气热处理对烧结钕铁硼磁体性能和微观结构的影响
3.3.1 磁体尺寸
3.3.2 热处理温度
3.3.3 热处理时间
3.4 晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体矫顽力的增强机制
3.5 本章小结
第四章 大块晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体的制备及性能
4.1 前言
4.2 样品制备
4.3 Dy蒸气热处理对大块烧结钕铁硼磁体性能的影响
4.3.1 蒸气热处理工艺
4.3.2 热处理温度
4.3.3 热处理时间
4.4 大块晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体的成分及微观结构分析
4.4.1 成分分析
4.4.2 显微形貌分析
4.4.3 晶体结构分析
4.5 大块晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体的应用潜力
4.5.1 磁性能分布
4.5.2 温度稳定性
4.6 本章小结
第五章 晶界扩散型烧结钕铁硼磁体产业化的基础研究
5.1 前言
5.2 晶界扩散型烧结钕铁硼磁体产业化的关键
5.2.1 工艺体系多样化
5.2.2 产品性能稳定化
5.2.3 应用领域广泛化
5.2.4 产业效益最大化
5.3 结论与感想
第六章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 本文创新点
6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结钕铁硼晶界扩散技术及其研究进展[J]. 杜世举,李建,程星华,刘涛,齐彩孜,喻晓军. 金属功能材料. 2016(01)
[2]钕铁硼磁体不可逆损失的测量[J]. 刘艳丽,孙少春,张雪峰,徐来自,解传娣. 内蒙古科技大学学报. 2010(03)
[3]DyAl合金薄膜在NdFeB基体上真空热扩渗行为的研究[J]. 孙宝玉,巴德纯,房也,杨彬,岳向吉,段永利. 稀土. 2010(04)
[4]烧结Nd-Fe-B磁体表面渗镀Dy2O3对磁体显微组织和磁性能的影响[J]. 孙绪新,包小倩,高学绪,张茂才,董清飞,周寿增. 中国稀土学报. 2009(01)
[5]全球NdFeB磁体产业变化与发展的25年[J]. 罗阳. 磁性材料及器件. 2008(06)
[6]时效处理对Sm2Co17型稀土永磁的磁性能和扩散长度的影响机制[J]. 李丽娅,易健宏,黄伯云,彭元东. 中国有色金属学报. 2007(10)
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]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
[3]晶界结构和晶界化学对NdFeB材料矫顽力的影响[D]. 徐芳.上海交通大学 2011
[4]烧结Nd-Fe-B永磁材料显微结构优化与性能研究[D]. 崔熙贵.浙江大学 2009
硕士论文
[1]纳米改性烧结NdFeB永磁的结构和性能[D]. 李文波.江西师范大学 2012
本文编号：3726691
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 稀土永磁材料简介
1.1.1 SmCo_5 系永磁材料
1.1.2 Sm_2Co_(17) 系永磁材料
1.1.3 Nd-Fe-B系永磁材料
1.2 烧结钕铁硼永磁材料的基本特性
1.2.1 晶体结构
1.2.2 重要磁参量
1.3 烧结钕铁硼磁体矫顽力理论
1.3.1 矫顽力机制
1.3.2 矫顽力的影响因素
1.4 烧结钕铁硼磁体晶界扩散技术
1.4.1 扩散工艺
1.4.2 扩散深度及重稀土浓度分布
1.4.3 晶界扩散型磁体微观结构
1.4.4 晶界扩散技术产业化的研究现状
1.5 选题意义与主要研究内容
1.5.1 选题目的与意义
1.5.2 主要研究内容
第二章 实验方法
2.1 烧结钕铁硼磁体的制备工艺
2.1.1 成分设计
2.1.2 熔炼甩带
2.1.3 粉末制备
2.1.4 磁场取向压型
2.1.5 烧结与回火处理
2.2 晶界扩散工艺
2.2.1 蒸气热处理
2.2.2 滚动接触热处理
2.3 结构表征与性能测试
第三章 晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体的制备及性能
3.1 前言
3.2 样品制备
3.3 Dy蒸气热处理对烧结钕铁硼磁体性能和微观结构的影响
3.3.1 磁体尺寸
3.3.2 热处理温度
3.3.3 热处理时间
3.4 晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体矫顽力的增强机制
3.5 本章小结
第四章 大块晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体的制备及性能
4.1 前言
4.2 样品制备
4.3 Dy蒸气热处理对大块烧结钕铁硼磁体性能的影响
4.3.1 蒸气热处理工艺
4.3.2 热处理温度
4.3.3 热处理时间
4.4 大块晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体的成分及微观结构分析
4.4.1 成分分析
4.4.2 显微形貌分析
4.4.3 晶体结构分析
4.5 大块晶界扩散Dy烧结钕铁硼磁体的应用潜力
4.5.1 磁性能分布
4.5.2 温度稳定性
4.6 本章小结
第五章 晶界扩散型烧结钕铁硼磁体产业化的基础研究
5.1 前言
5.2 晶界扩散型烧结钕铁硼磁体产业化的关键
5.2.1 工艺体系多样化
5.2.2 产品性能稳定化
5.2.3 应用领域广泛化
5.2.4 产业效益最大化
5.3 结论与感想
第六章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 本文创新点
6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结钕铁硼晶界扩散技术及其研究进展[J]. 杜世举,李建,程星华,刘涛,齐彩孜,喻晓军. 金属功能材料. 2016(01)
[2]钕铁硼磁体不可逆损失的测量[J]. 刘艳丽,孙少春,张雪峰,徐来自,解传娣. 内蒙古科技大学学报. 2010(03)
[3]DyAl合金薄膜在NdFeB基体上真空热扩渗行为的研究[J]. 孙宝玉,巴德纯,房也,杨彬,岳向吉,段永利. 稀土. 2010(04)
[4]烧结Nd-Fe-B磁体表面渗镀Dy2O3对磁体显微组织和磁性能的影响[J]. 孙绪新,包小倩,高学绪,张茂才,董清飞,周寿增. 中国稀土学报. 2009(01)
[5]全球NdFeB磁体产业变化与发展的25年[J]. 罗阳. 磁性材料及器件. 2008(06)
[6]时效处理对Sm2Co17型稀土永磁的磁性能和扩散长度的影响机制[J]. 李丽娅,易健宏,黄伯云,彭元东. 中国有色金属学报. 2007(10)
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]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
[3]晶界结构和晶界化学对NdFeB材料矫顽力的影响[D]. 徐芳.上海交通大学 2011
[4]烧结Nd-Fe-B永磁材料显微结构优化与性能研究[D]. 崔熙贵.浙江大学 2009
硕士论文
[1]纳米改性烧结NdFeB永磁的结构和性能[D]. 李文波.江西师范大学 2012
本文编号：3726691
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