温度场下Sm 2 Co 17 合金磁畴演化及磁性能退化规律
发布时间：2021-11-17 13:09
Sm2Co17永磁合金在精密仪表,如陀螺、加速度计等中提供磁场,其磁性能的稳定性直接关系到仪表精度。本文主要研究Sm2Co17合金的磁稳定性,在自然贮存及使用过程中,磁畴演化规律及其与磁稳定性之间的相关性。本文采用硬磁材料无损检测设备测试Sm2Co17合金的磁性能退化行为。利用磁光克尔电镜和洛伦兹电镜研究磁畴的演化。由于温度是引起磁性能退化的主要原因之一,本文利用温度场分析在其作用磁畴形貌及磁性能的演化规律。对自然贮存年限为3年、7年、9年、13年和16年的Sm2Co17合金样品分析测试结果表明,合金的晶粒尺寸和相组成不随贮存时间的变化而改变,对各年份样品进行了306天的磁性能检测,磁性能均在误差范围内波动,未见明显退化。洛伦兹透射电镜观测结果显示,贮存时间为16年的样品中可以发现磁畴壁,证实有磁畴翻转现象发生。在70℃、90℃、120℃、180℃、240℃和300℃恒定温度场加速老化结果表明,样品环境温度在18...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SmCo显微组织结构示意图
层沿[0001]轴方向交替堆垛形成的[39]。2:17 相结构在高温和低温下结构不同，高温下是六方的 Th2Ni17结构，空间群为 P6/mmc，一个单胞由两个 Th2Ni17分组成，Sm 原子占据 b、d 晶位，Co 原子占据 f、g、j、k 晶位。在低温下，2:17转化为菱方的 Th2Zn17结构，空间群为 R-3m，一个单胞内包含三个 Th2Zn17分，其中 Sm 占据 c 晶位，Co 占据 c、d、f 和 h 晶位。各种相结构示意图如图-2 所示[15],[16]。图 1-1 SmCo 显微组织结构示意图[17]
是利用重稀土元素代替材料中的 Sm 元素[24]。Sm 元素与过渡元素之间是铁，温度升高时，两种磁矩都会下降。当时重稀土元素与过渡元素是反铁磁耦某一温度区间，两种磁矩的下降趋势不同，表现出正温度系数。早 在 1983 年 ， 美 国 学 者 Mildrum 等[25]就 研 究 了 Er 对 obalFe0.22Cu0.08Zr0.02)7.22合金性能的影响。Dayton University 的 Christina HC 等统的研究了重稀土金属元素(Gd、Dy、Er、Ho 等)部分取代轻稀土元素 Sm2Co17磁体剩磁温度系数 a 的影响，指出添加重稀土元素后，a 的值很小甚没有变化。此外，美国 Electron 还研究了元素添加温度补偿型 Sm2Co17磁钢剩余磁化不可逆损失率的影响。通过重稀土(HRE)元素，如 Ho，Er 和 Tb 等元素取代 开发了一系列 SmCo 磁钢，可降低可逆温度系数和不可逆损失率。图 1-4 三种 SmCo 磁钢剩余磁化强度随温度的变化规律，可以在 SmCo 磁钢，HR的 SmCo 磁钢和 HRE 磁钢对比中发现，HRE 取代的 SmCo 磁钢有非常小的度系数。在-50℃到 150℃温度区间计算可逆温度系数，得到如下结果，如表以看出，通过元素添加和取代可使 SmCo 磁钢的可逆温度系数降01%/℃[27],[29]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能抗氧化SmCo高温永磁材料[J]. 安士忠,张天丽,蒋成保. 航空学报. 2014(10)
[2]NdFeB磁体磁化及温度处理后磁畴结构的变化[J]. 陈杰,张明,徐光亮,向海蓉,王敬东. 磁性材料及器件. 2012(02)
[3]高矫顽力2:17型SmCo永磁合金的显微组织分析[J]. 杜娟,易健宏,彭元东,李丽娅,罗述东,唐新文. 粉末冶金材料科学与工程. 2003(02)
[4]新型钐钴永磁的高温性能和微观结构[J]. 李春和,戴雨兰,龙毅,强文江. 中国稀土学报. 2002(S1)
博士论文
[1]高温用2:17型SmCo合金及Re-Tm基复合磁性合金的研究[D]. 龚维幂.清华大学 2009
硕士论文
[1]2:17型SmCo永磁体的成分、结构及性能调控[D]. 苏帅.北京工业大学 2017
[2]热处理工艺对2：17型Sm-Co磁体性能影响[D]. 夏满龙.钢铁研究总院 2013
[3]高矫顽力2：17型SmCo永磁体热处理工艺研究[D]. 彭元东.中南大学 2002
本文编号：3500978
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SmCo显微组织结构示意图
层沿[0001]轴方向交替堆垛形成的[39]。2:17 相结构在高温和低温下结构不同，高温下是六方的 Th2Ni17结构，空间群为 P6/mmc，一个单胞由两个 Th2Ni17分组成，Sm 原子占据 b、d 晶位，Co 原子占据 f、g、j、k 晶位。在低温下，2:17转化为菱方的 Th2Zn17结构，空间群为 R-3m，一个单胞内包含三个 Th2Zn17分，其中 Sm 占据 c 晶位，Co 占据 c、d、f 和 h 晶位。各种相结构示意图如图-2 所示[15],[16]。图 1-1 SmCo 显微组织结构示意图[17]
是利用重稀土元素代替材料中的 Sm 元素[24]。Sm 元素与过渡元素之间是铁，温度升高时，两种磁矩都会下降。当时重稀土元素与过渡元素是反铁磁耦某一温度区间，两种磁矩的下降趋势不同，表现出正温度系数。早 在 1983 年 ， 美 国 学 者 Mildrum 等[25]就 研 究 了 Er 对 obalFe0.22Cu0.08Zr0.02)7.22合金性能的影响。Dayton University 的 Christina HC 等统的研究了重稀土金属元素(Gd、Dy、Er、Ho 等)部分取代轻稀土元素 Sm2Co17磁体剩磁温度系数 a 的影响，指出添加重稀土元素后，a 的值很小甚没有变化。此外，美国 Electron 还研究了元素添加温度补偿型 Sm2Co17磁钢剩余磁化不可逆损失率的影响。通过重稀土(HRE)元素，如 Ho，Er 和 Tb 等元素取代 开发了一系列 SmCo 磁钢，可降低可逆温度系数和不可逆损失率。图 1-4 三种 SmCo 磁钢剩余磁化强度随温度的变化规律，可以在 SmCo 磁钢，HR的 SmCo 磁钢和 HRE 磁钢对比中发现，HRE 取代的 SmCo 磁钢有非常小的度系数。在-50℃到 150℃温度区间计算可逆温度系数，得到如下结果，如表以看出，通过元素添加和取代可使 SmCo 磁钢的可逆温度系数降01%/℃[27],[29]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高性能抗氧化SmCo高温永磁材料[J]. 安士忠,张天丽,蒋成保. 航空学报. 2014(10)
[2]NdFeB磁体磁化及温度处理后磁畴结构的变化[J]. 陈杰,张明,徐光亮,向海蓉,王敬东. 磁性材料及器件. 2012(02)
[3]高矫顽力2:17型SmCo永磁合金的显微组织分析[J]. 杜娟,易健宏,彭元东,李丽娅,罗述东,唐新文. 粉末冶金材料科学与工程. 2003(02)
[4]新型钐钴永磁的高温性能和微观结构[J]. 李春和,戴雨兰,龙毅,强文江. 中国稀土学报. 2002(S1)
博士论文
[1]高温用2:17型SmCo合金及Re-Tm基复合磁性合金的研究[D]. 龚维幂.清华大学 2009
硕士论文
[1]2:17型SmCo永磁体的成分、结构及性能调控[D]. 苏帅.北京工业大学 2017
[2]热处理工艺对2：17型Sm-Co磁体性能影响[D]. 夏满龙.钢铁研究总院 2013
[3]高矫顽力2：17型SmCo永磁体热处理工艺研究[D]. 彭元东.中南大学 2002
本文编号：3500978
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