快淬钕铁硼永磁合金的元素添加和晶界扩散工艺研究
发布时间：2021-09-07 15:32
钕铁硼作为一种具有极高的磁能积和矫顽力的稀土永磁材料,其在现代工业和电子技术中获得了广泛应用。随着经济的快速发展,稀土永磁材料的需求越来越大,而目前永磁材料对稀土的需求主要集中在重稀土方面,因此,稀土资源的平衡利用与性能突破是钕铁硼永磁材料发展的主要方向,具有重要的意义。（1）本文首先将高丰度稀土 Ce应用到钕铁硼磁体的开发中,研究了 Ce添加对熔体快淬Nd-Fe-B合金性能的影响。XRD结果表明,当Ce含量较低时,Nd-Ce-Fe-B合金保持单一硬磁性相特征,高Ce含量的合金中出现了相分离,生成了 CeFe2相。随着Ce含量的增加,矫顽力和剩磁都呈现降低的趋势,这是由于Ce2Fe14B的内禀磁性能比Nd2Fe14B低。但是,在Ce添加量x=0.45时,矫顽力仍然保持较高水平,从x=0时的894 kA/m降低到x=0.45时的830kA/m,仅仅降低了 64kA/m,大大提高了性价比。由于Ce2Fe14B的居里温度低于Nd2Fe14B,添加Ce会降低Nd-Fe-B合金的温度稳定性,剩磁温度系数α从-0.215%/K降低到-0.556%/K,矫顽力温度系数β从-0.461%/K降低到-0...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
永磁材料磁能积的发展[4]
603010米晶钕铁硼永磁材料的研究具有重要意义。Nd2Fe14.2B 基永磁材料的晶体结构与内禀磁特性RE2Fe14.2.1B 相的晶体结构Nd-Fe-B 系永磁材料的磁性能主要由 RE2Fe14B 主相决定。但是由于稀土元素的原径不同，导致其点阵常数不同，所以其内禀磁特性也不同。Nd2Fe14B 相的晶体结构结构由 Herbst 等人[12-14]通过不同的方法确定的。Nd2Fe14B 属于四方相结构，空间 P42/mnm，单个晶胞的空间结构如图 1-2 所示。在一个晶胞中有 4 个 Nd2Fe14B 分子8 个原子，8 个 Nd 原子占据两个不同的晶位，即 4f 和 4g 晶位；56 个 Fe 原子分别6k1、16k2、8j1、8j2、4e 和 4c 6 个晶位，B 原子占据 4g 一个晶位。正是因为 Nd2Fe1的特殊的晶体结构，才使其具有优异的内禀性能：饱和磁极化强度为 1.61 T，磁晶异性场为 7.3 T，居里温度为 585 K，最大磁能积理论值为 512 kJ/m3[15]。
图 1-3 稀土元素的存储量和其对应的价格Fig. 1-3 Storage capacity and price of rare earth elementse-B 永磁材料的矫顽力机制加磁场下磁化到饱和之后，撤掉外加磁场，磁化强度并不会降反向磁场使磁化强度减小为零，这个反向磁场大小即为材料素有内禀性能的不同和外禀结构的不同，内禀性能的不同主与制备工艺有关。此外，磁矩间的相互作用和相邻晶粒间的矫顽力，所以矫顽力机制的探索是非常复杂的。核场机制相多畴的永磁材料中，磁畴之间以磁畴壁隔开，在反磁化过如果阻碍畴壁位移的阻力很小，磁畴壁很容易发生移动，说
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ce对NdFeB永磁体磁性能和微观结构的影响[J]. 张雪峰,史孟飞,李培忠,戴永峰,马强,李永峰. 稀土. 2013(04)
[2]高性能Nd-Fe-B复合永磁材料微磁结构与矫顽力机制[J]. 朱明刚,方以坤,李卫. 中国材料进展. 2013(02)
[3]稀土永磁原料状况与中国稀土永磁产业市场变化分析[J]. 翁兴园. 新材料产业. 2012(05)
[4]Effect of Ga addition on the magnetic properties and microstructure of nanocrystalline Nd12.3Fe81.7B6.0 ribbons[J]. BAO Xiaoqian a , GUO Xiaoyan a , GUO Jianchun b , and GAO Xuexu a a State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b Shandong Jinma Industrial Group Co., Ltd., Rizhao 276826, China. Rare Metals. 2011(05)
[5]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)
[6]Zn对NdFeB基稀土永磁体磁性能和显微组织的影响[J]. 马宝钿,宋晓平,张湃,王笑天. 稀有金属材料与工程. 1992(03)
本文编号：3389797
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
永磁材料磁能积的发展[4]
603010米晶钕铁硼永磁材料的研究具有重要意义。Nd2Fe14.2B 基永磁材料的晶体结构与内禀磁特性RE2Fe14.2.1B 相的晶体结构Nd-Fe-B 系永磁材料的磁性能主要由 RE2Fe14B 主相决定。但是由于稀土元素的原径不同，导致其点阵常数不同，所以其内禀磁特性也不同。Nd2Fe14B 相的晶体结构结构由 Herbst 等人[12-14]通过不同的方法确定的。Nd2Fe14B 属于四方相结构，空间 P42/mnm，单个晶胞的空间结构如图 1-2 所示。在一个晶胞中有 4 个 Nd2Fe14B 分子8 个原子，8 个 Nd 原子占据两个不同的晶位，即 4f 和 4g 晶位；56 个 Fe 原子分别6k1、16k2、8j1、8j2、4e 和 4c 6 个晶位，B 原子占据 4g 一个晶位。正是因为 Nd2Fe1的特殊的晶体结构，才使其具有优异的内禀性能：饱和磁极化强度为 1.61 T，磁晶异性场为 7.3 T，居里温度为 585 K，最大磁能积理论值为 512 kJ/m3[15]。
图 1-3 稀土元素的存储量和其对应的价格Fig. 1-3 Storage capacity and price of rare earth elementse-B 永磁材料的矫顽力机制加磁场下磁化到饱和之后，撤掉外加磁场，磁化强度并不会降反向磁场使磁化强度减小为零，这个反向磁场大小即为材料素有内禀性能的不同和外禀结构的不同，内禀性能的不同主与制备工艺有关。此外，磁矩间的相互作用和相邻晶粒间的矫顽力，所以矫顽力机制的探索是非常复杂的。核场机制相多畴的永磁材料中，磁畴之间以磁畴壁隔开，在反磁化过如果阻碍畴壁位移的阻力很小，磁畴壁很容易发生移动，说
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ce对NdFeB永磁体磁性能和微观结构的影响[J]. 张雪峰,史孟飞,李培忠,戴永峰,马强,李永峰. 稀土. 2013(04)
[2]高性能Nd-Fe-B复合永磁材料微磁结构与矫顽力机制[J]. 朱明刚,方以坤,李卫. 中国材料进展. 2013(02)
[3]稀土永磁原料状况与中国稀土永磁产业市场变化分析[J]. 翁兴园. 新材料产业. 2012(05)
[4]Effect of Ga addition on the magnetic properties and microstructure of nanocrystalline Nd12.3Fe81.7B6.0 ribbons[J]. BAO Xiaoqian a , GUO Xiaoyan a , GUO Jianchun b , and GAO Xuexu a a State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China b Shandong Jinma Industrial Group Co., Ltd., Rizhao 276826, China. Rare Metals. 2011(05)
[5]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)
[6]Zn对NdFeB基稀土永磁体磁性能和显微组织的影响[J]. 马宝钿,宋晓平,张湃,王笑天. 稀有金属材料与工程. 1992(03)
本文编号：3389797
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