不同合金晶界扩散对烧结NdFeB永磁显微结构及性能的影响
发布时间：2023-04-25 01:02
烧结NdFeB磁体广泛应用于国民经济的各个领域。5G通信技术、新能源汽车、风力发电等行业的快速发展,对NdFeB的矫顽力及其他方面的性能提出了更高的要求。在改善NdFeB磁体综合性能的同时,降低磁体成本也是目前主要的研究目标。晶界扩散技术通过将含稀土的单质或化合物以及共晶合金添加到主相的晶界,在主相周围形成稀土的硬磁壳层或者改善晶界相的分布,来提高磁体的矫顽力,同时减少稀土元素,特别是重稀土元素的含量。针对晶界扩散技术,目前工业上常用的扩散剂是重稀土Dy/Tb的单质或化合物。本论文以实现烧结NdFeB磁体晶界扩散技术的低成本和高性能为目标,使用不同类型合金作为晶界扩散剂,通过扩散工艺研究,提高了磁体的矫顽力。通过分析扩散前后磁体的显微组织和不同元素的扩散动力学,研究磁体矫顽力提升的物理机制。此外,还研究了晶界扩散对磁体的耐蚀性及力学性能等应用特性的影响。论文主要研究内容及结果如下:首先,使用不含重稀土的低熔点Pr-Al-Cu合金进行晶界扩散,在800℃?2 h-500℃?3h的热处理下,磁体的矫顽力从1000 kA/m提高到1714 kA/m。扩散后磁体的显微组织显示,主相周围形成了(...
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 磁学基本概念
1.2.1 磁滞回线与退磁曲线
1.2.2 磁畴与磁畴壁
1.2.3 居里温度Tc
1.2.4 磁各向异性
1.2.5 退磁场和退磁因子
1.3 NdFeB永磁材料制备工艺
1.3.1 烧结NdFeB
1.3.2 粘结NdFeB
1.3.3 热压热变形NdFeB
1.3.4 NdFeB永磁新型制备方法
1.4 烧结NdFeB永磁的显微结构及性能
1.4.1 显微组织
1.4.2 磁性能
1.4.3 矫顽力机制
1.5 烧结NdFeB磁体晶界扩散技术研究现状
1.5.1 晶界扩散剂的选择
1.5.2 晶界扩散工艺过程的控制
1.5.3 晶界扩散动力学研究
1.5.4 晶界扩散磁体耐腐蚀性的研究
1.5.5 晶界扩散磁体力学性能研究
1.6 制备高性能永磁研究现状
1.6.1 重稀土减量化
1.6.2 高丰量稀土永磁替代
1.6.3 非稀土永磁
1.7 选题意义及主要研究内容
第二章 实验材料与实验方法
2.1 引言
2.2 实验材料及实验流程
2.3 测试仪器及方法
2.3.1 材料物性测试系统(PPMS)测量磁性能
2.3.2 永磁测量仪测量磁性能
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)观察微观组织
2.3.4 透射电子显微镜(TEM)观察微观组织及相
2.3.5 电化学工作站表征耐蚀性能
2.3.6 显微硬度计测试磁体硬度
2.3.7 力学试验机测试压缩性能
第三章 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁组织和性能的影响
3.1 引言
3.2 实验方案
3.3 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁磁性能的影响
3.3.1 扩散热处理低温回火温度的影响
3.3.2 磁体厚度的影响
3.3.3 扩散时间的影响
3.3.4 晶界扩散对磁体热稳定性的影响
3.4 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁显微组织的影响
3.5 Pr-Al-Cu合金晶界扩散过程动力学研究
3.6 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁耐腐蚀性的影响
3.7 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁力学性能的影响
3.8 本章小结
第四章 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁组织和性能的影响
4.1 引言
4.2 实验方案
4.3 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁磁性能的影响
4.4 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁显微结构的影响
4.4.1 显微组织分析
4.4.2 相分析
4.5 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散过程动力学研究
4.6 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁耐腐蚀性的影响
4.7 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁力学性能的影响
4.8 本章小结
第五章 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁组织和性能的影响
5.1 引言
5.2 实验方案
5.3 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁磁性能的影响
5.3.1 扩散合金形态的影响
5.3.2 热处理工艺的影响
5.3.3 晶界扩散对磁体热稳定性的影响
5.4 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁显微结构的影响
5.4.1 显微组织分析
5.4.2 相分析
5.5 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁耐腐蚀性的影响
5.6 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁力学性能的影响
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3800388
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 磁学基本概念
1.2.1 磁滞回线与退磁曲线
1.2.2 磁畴与磁畴壁
1.2.3 居里温度Tc
1.2.5 退磁场和退磁因子
1.3 NdFeB永磁材料制备工艺
1.3.1 烧结NdFeB
1.3.2 粘结NdFeB
1.3.3 热压热变形NdFeB
1.3.4 NdFeB永磁新型制备方法
1.4 烧结NdFeB永磁的显微结构及性能
1.4.1 显微组织
1.4.2 磁性能
1.4.3 矫顽力机制
1.5 烧结NdFeB磁体晶界扩散技术研究现状
1.5.1 晶界扩散剂的选择
1.5.2 晶界扩散工艺过程的控制
1.5.3 晶界扩散动力学研究
1.5.4 晶界扩散磁体耐腐蚀性的研究
1.5.5 晶界扩散磁体力学性能研究
1.6 制备高性能永磁研究现状
1.6.1 重稀土减量化
1.6.2 高丰量稀土永磁替代
1.6.3 非稀土永磁
1.7 选题意义及主要研究内容
第二章 实验材料与实验方法
2.1 引言
2.2 实验材料及实验流程
2.3 测试仪器及方法
2.3.1 材料物性测试系统(PPMS)测量磁性能
2.3.2 永磁测量仪测量磁性能
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)观察微观组织
2.3.4 透射电子显微镜(TEM)观察微观组织及相
2.3.5 电化学工作站表征耐蚀性能
2.3.6 显微硬度计测试磁体硬度
2.3.7 力学试验机测试压缩性能
第三章 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁组织和性能的影响
3.1 引言
3.2 实验方案
3.3 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁磁性能的影响
3.3.1 扩散热处理低温回火温度的影响
3.3.2 磁体厚度的影响
3.3.3 扩散时间的影响
3.3.4 晶界扩散对磁体热稳定性的影响
3.4 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁显微组织的影响
3.5 Pr-Al-Cu合金晶界扩散过程动力学研究
3.6 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁耐腐蚀性的影响
3.7 Pr-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁力学性能的影响
3.8 本章小结
第四章 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁组织和性能的影响
4.1 引言
4.2 实验方案
4.3 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁磁性能的影响
4.4 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁显微结构的影响
4.4.1 显微组织分析
4.4.2 相分析
4.5 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散过程动力学研究
4.6 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁耐腐蚀性的影响
4.7 (LaxCe1-x)-Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁力学性能的影响
4.8 本章小结
第五章 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁组织和性能的影响
5.1 引言
5.2 实验方案
5.3 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁磁性能的影响
5.3.1 扩散合金形态的影响
5.3.2 热处理工艺的影响
5.3.3 晶界扩散对磁体热稳定性的影响
5.4 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁显微结构的影响
5.4.1 显微组织分析
5.4.2 相分析
5.5 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁耐腐蚀性的影响
5.6 Al-Cu合金晶界扩散对NdFeB永磁力学性能的影响
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3800388
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3800388.html
