热变形纳米晶Nd-Fe-B材料晶粒长大机制及晶界改性
发布时间：2023-06-28 04:02
Nd-Fe-B永磁材料以其优异的磁性能在通讯、电子、汽车等领域具有广泛而重要的应用,为了满足近年来混合动力汽车、风力发电机等新能源领域对高矫顽力、高剩余磁化强度Nd-Fe-B材料的需求,国内外对此开展了广泛的研究。Nd-Fe-B材料的磁性能受其微观组织如晶粒尺寸、晶界相成分及结构等因素影响,具有纳米级晶粒尺度的热变形Nd-Fe-B材料因其晶粒尺寸细小在矫顽力改善方面展现了极大的发展潜力。但目前依然存在晶粒取向及长大机制尚不清晰,外置式晶界扩散技术带来的剩余磁化强度下降严重等问题。论文给出了热变形纳米晶Nd-Fe-B晶粒取向及长大机制,研究了晶界相对晶粒长大及形貌演化的影响,分析了组织各向异性对晶界扩散的影响,提出了改善磁体综合磁性能的晶界扩散后二次变形技术,讨论了晶粒尺寸和晶界相成分的变化对磁体矫顽力的影响。此外,论文进一步提出了改善磁体矫顽力和剩余磁化强度的高温-短时退火处理技术,相关研究为高性能热变形Nd-Fe-B永磁材料的开发提供了科学依据和技术参考。主要研究结果如下:1)在大量微观结构表征、工艺参数优化和性能测试的基础上,研究明确了长久以来备受争议的热变形纳米晶Nd-Fe-B晶...
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 热变形Nd-Fe-B永磁材料的制备工艺及研究进展
1.2.1 快淬法制备Nd-Fe-B磁性粉末
1.2.2 快淬速度和合金元素添加对粉末磁性能的影响
1.2.3 HDDR法制备Nd-Fe-B磁性粉末
1.2.4 各向异性热变形Nd-Fe-B磁体的制备
1.2.5 反向挤出Nd-Fe-B环形磁体的制备
1.3 热变形纳米晶Nd-Fe-B材料的微观组织
1.3.1 磁体的微观构成及其对性能的影响
1.3.2 磁体的组织分布不均匀性
1.4 热变形Nd-Fe-B晶粒取向及长大
1.5 热变形工艺对磁体性能的影响
1.5.1 热变形温度对磁体性能的影响
1.5.2 热变形程度对磁体性能的影响
1.5.3 热变形速率对磁体性能的影响
1.6 Nd含量和微量元素添加对磁体性能的影响
1.6.1 Nd含量对磁体性能的影响
1.6.2 合金元素添加对磁体性能的影响
1.7 高矫顽力纳米晶Nd-Fe-B永磁材料制备技术
1.7.1 纳米晶Nd-Fe-B磁体的矫顽力机制
1.7.2 晶界扩散
1.7.3 晶界掺杂
1.8 课题研究目的、意义及内容
参考文献
第二章 热变形Nd-Fe-B磁体的制备及表征
2.1 引言
2.2 制备工艺
2.2.1 合金成分的选择
2.2.2 冷压和热压烧结
2.2.3 热变形
2.3 工艺参数对磁体性能的影响
2.3.1 热变形温度的影响
2.4 物相与取向差角分析
2.4.1 物相的确定
2.4.2 取向差分析
2.5 晶粒长大动力学分析
2.6 本章小结
参考文献
第三章 热变形Nd-Fe-B晶粒取向及长大机制
3.1 引言
3.2 无变形条件下Nd2Fe14B晶粒生长行为
3.3 热变形程度对磁性能和取向度的影响
3.3.1 物相与取向分析
3.4 微观组织分析
3.4.1 SEM分析
3.4.2 TEM分析
3.5 热变形磁体晶粒取向及长大机制
3.5.1 纳米晶Nd2Fe14B晶粒的转动与合并
3.6 晶粒体积与矫顽力关系
3.7 晶粒尺寸对晶粒转动与合并的影响
3.8 晶界相对晶粒转动与合并及形貌演变的影响
3.8.1 晶界相对晶粒转动的影响
3.8.2 晶界相对晶粒合并的影响
3.8.3 晶界相对晶粒形貌演变的影响
3.9 本章小结
参考文献
第四章 高矫顽力、高剩磁热变形Nd-Fe-B磁体研究
4.1 前言
4.2 试样的制备
4.3 二次变形对磁性能的影响
4.4 二次变形对取向差和相组成的影响
4.5 二次变形对微观组织的影响
4.5.1 低倍SEM分析
4.5.2 高倍SEM分析
4.6 TEM分析
4.6.1 晶界相分布及结构分析
4.6.2 晶界相成分分析
4.7 二次变形对剩磁和矫顽力的影响分析
4.7.1 二次变形对剩磁的影响分析
4.7.2 与温度相关的矫顽力分析
4.7.3 矫顽力影响因素分析
4.8 本章小结
参考文献
第五章 热变形磁体的晶界扩散各向异性行为研究
5.1 前言
5.2 热变形磁体的晶界扩散各向异性
5.3 微观形貌及成分分析
5.3.1 形貌及成分分析
5.3.2 晶界扩散各向异性行为
5.3.3 TEM分析
5.4 扩散温度对晶界扩散的影响
5.5 本章小结
参考文献
第六章 高温-短时退火处理对磁体微观组织和性能的影响
6.1 引言
6.2 高温-短时退火处理温度和时间的选择
6.2.1 退火温度的选择
6.2.2 退火时间的选择
6.3 退火温度对磁性能的影响
6.4 退火温度对取向分布的影响
6.4.1 XRD分析
6.5 退火温度对微观组织的影响
6.5.1 SEM分析
6.5.2 TEM分析
6.6 本章小结
参考文献
第七章 结论与创新点
7.1 主要结论
7.2 论文创新点
致谢
附录
本文编号：3835942
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 热变形Nd-Fe-B永磁材料的制备工艺及研究进展
1.2.1 快淬法制备Nd-Fe-B磁性粉末
1.2.2 快淬速度和合金元素添加对粉末磁性能的影响
1.2.3 HDDR法制备Nd-Fe-B磁性粉末
1.2.4 各向异性热变形Nd-Fe-B磁体的制备
1.2.5 反向挤出Nd-Fe-B环形磁体的制备
1.3 热变形纳米晶Nd-Fe-B材料的微观组织
1.3.1 磁体的微观构成及其对性能的影响
1.3.2 磁体的组织分布不均匀性
1.4 热变形Nd-Fe-B晶粒取向及长大
1.5 热变形工艺对磁体性能的影响
1.5.1 热变形温度对磁体性能的影响
1.5.2 热变形程度对磁体性能的影响
1.5.3 热变形速率对磁体性能的影响
1.6 Nd含量和微量元素添加对磁体性能的影响
1.6.1 Nd含量对磁体性能的影响
1.6.2 合金元素添加对磁体性能的影响
1.7 高矫顽力纳米晶Nd-Fe-B永磁材料制备技术
1.7.1 纳米晶Nd-Fe-B磁体的矫顽力机制
1.7.2 晶界扩散
1.7.3 晶界掺杂
1.8 课题研究目的、意义及内容
参考文献
第二章 热变形Nd-Fe-B磁体的制备及表征
2.1 引言
2.2 制备工艺
2.2.1 合金成分的选择
2.2.2 冷压和热压烧结
2.2.3 热变形
2.3 工艺参数对磁体性能的影响
2.3.1 热变形温度的影响
2.4 物相与取向差角分析
2.4.1 物相的确定
2.4.2 取向差分析
2.5 晶粒长大动力学分析
2.6 本章小结
参考文献
第三章 热变形Nd-Fe-B晶粒取向及长大机制
3.1 引言
3.2 无变形条件下Nd2Fe14B晶粒生长行为
3.3 热变形程度对磁性能和取向度的影响
3.3.1 物相与取向分析
3.4 微观组织分析
3.4.1 SEM分析
3.4.2 TEM分析
3.5 热变形磁体晶粒取向及长大机制
3.5.1 纳米晶Nd2Fe14B晶粒的转动与合并
3.6 晶粒体积与矫顽力关系
3.7 晶粒尺寸对晶粒转动与合并的影响
3.8 晶界相对晶粒转动与合并及形貌演变的影响
3.8.1 晶界相对晶粒转动的影响
3.8.2 晶界相对晶粒合并的影响
3.8.3 晶界相对晶粒形貌演变的影响
3.9 本章小结
参考文献
第四章 高矫顽力、高剩磁热变形Nd-Fe-B磁体研究
4.1 前言
4.2 试样的制备
4.3 二次变形对磁性能的影响
4.4 二次变形对取向差和相组成的影响
4.5 二次变形对微观组织的影响
4.5.1 低倍SEM分析
4.5.2 高倍SEM分析
4.6 TEM分析
4.6.1 晶界相分布及结构分析
4.6.2 晶界相成分分析
4.7 二次变形对剩磁和矫顽力的影响分析
4.7.1 二次变形对剩磁的影响分析
4.7.2 与温度相关的矫顽力分析
4.7.3 矫顽力影响因素分析
4.8 本章小结
参考文献
第五章 热变形磁体的晶界扩散各向异性行为研究
5.1 前言
5.2 热变形磁体的晶界扩散各向异性
5.3 微观形貌及成分分析
5.3.1 形貌及成分分析
5.3.2 晶界扩散各向异性行为
5.3.3 TEM分析
5.4 扩散温度对晶界扩散的影响
5.5 本章小结
参考文献
第六章 高温-短时退火处理对磁体微观组织和性能的影响
6.1 引言
6.2 高温-短时退火处理温度和时间的选择
6.2.1 退火温度的选择
6.2.2 退火时间的选择
6.3 退火温度对磁性能的影响
6.4 退火温度对取向分布的影响
6.4.1 XRD分析
6.5 退火温度对微观组织的影响
6.5.1 SEM分析
6.5.2 TEM分析
6.6 本章小结
参考文献
第七章 结论与创新点
7.1 主要结论
7.2 论文创新点
致谢
附录
本文编号：3835942
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