混合稀土烧结磁体的磁性能调控及畴结构研究
发布时间：2021-11-08 08:52
自Nd-Fe-B磁体在二十世纪80年代被发现以来,稀土永磁行业就一直在蓬勃发展。Pr、Nd元素是制备Nd-Fe-B烧结磁体的必备元素,几十年间被大量使用,而与其共伴生存在的La、Ce则大量堆积。这一方面使得生产成本提高,另一方面也使得稀土资源利用不平衡。基于这种状况,对高丰度的La、Ce以及MM（Misch-Metal）的应用成为稀土永磁热点研究方向之一。本文使用双主相制备工艺,将Nd-Fe-B粉和MM-Fe-B粉按不同比例进行混合烧结制备高性能(Nd1-xMMx)-Fe-B磁体。但矫顽力因为MM添加量的增加而急剧降低,因此本实验通过添加低熔点Nd-Al-Cu合金粉的方式来进行改善。利用双主相工艺制备名义成分为(Nd1-xMMx)-Fe-B（x=0、0.3、0.5、0.7、1）的烧结磁体。当MM/RE由0%提高到100%后,磁体剩磁降低了26.25%（14.21kGs-10.48kGs）,矫顽力降低了89.25%（13.40kOe-1.44kOe）,磁能积降低了78.86%（48.54MGOe-10...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
烧结RE-Fe-B磁体各向异性场测量方法
内蒙古科技大学硕士学位论文132实验方案与检测手段2.1实验方案设计2.1.1制备不同MM含量的RE-Fe-B双主相烧结磁体首先以MM30.5Fe67.77Cu0.05Ga0.1Co0.5Zr0.14B0.94(wt.%)(MM=La23.17wt.%，Ce53.96wt.%，Pr5.16wt.%，Nd17.6wt.%)为成分制备了MM-Fe-B速凝片，之后挑选出色泽、厚度都合适的速凝片对其进行氢破碎处理，将MM-Fe-B氢爆粉以及商用N50牌号氢爆粉分别进行不同转数的气流磨，以得到粒度大小合适的气流磨粉，然后将MM-Fe-B粉末与商用Nd-Fe-B粉末(N50牌号)在质量比分别为0%，30%、50%、70%和100%的比例下进行混粉。在磁场为1.7T，氮气保护，压力为5Mpa的条件下，对混合后的粉末进行了取向和压型。然后在200MPa的条件下进行等静压，在1040℃至1060℃的温度下烧结，然后在500℃退火2小时，最后进行制样，过程如下图所示:图2.1烧结(Nd,MM)-Fe-B复合磁体的工艺制备流程2.1.2通过晶界Nd-Al-Cu合金来改善RE-Fe-B烧结磁体的磁性能按照名义成分为Nd70Al20Cu10进行配料，之后利用高频感应悬浮熔炼炉在高纯氩气保护的环境下将其反复熔炼三次，以确保成分的均匀性。之后将Nd-Al-Cu合金进行粗破碎，氢爆，气流磨。之后将Nd-Al-Cu合金粉与MM-Fe-B磁粉以及商用N50牌号的磁粉在与上述相同的条件下进行混粉，取向，压型，烧结，检测。
内蒙古科技大学硕士学位论文14图2.2添加1wt.%Nd-Al-Cu合金粉烧结(Nd,MM)-Fe-B复合磁体的工艺制备流程2.2实验样品的制备2.2.1实验原料及配方设计表2.1稀土成分分析表名称稀土总含量稀土元素非稀土元素PrNdLaCeCFeNd99.380.1299.750.010.010.040.29MM99.54.8116.3828.6350.130.0270.2表2.2Fe成分检测名称FeCSiMnSPAl纯铁(at.%)≥99.5%0.0030.020.160.0070.0080.28表2.3硼铁成分检测
【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结钕铁硼磁体制粉工艺流程改进及布局优化[J]. 李俊峰,邓志伟,刘涛,周鑫,颜润浦. 价值工程. 2019(06)
[2]钕铁硼永磁材料晶界调控技术的研究进展[J]. 张四奇,周庆,彭玲香,彭能. 材料研究与应用. 2018(01)
[3]Magnetic properties of melt-spun MM-Fe-B ribbons with different wheel speeds and mischmetal contents[J]. Xue-Feng Zhang,Wen-Kai Zhang,Yong-Feng Li,Yan-Li Liu,Zhu-Bai Li,Qiang Ma,Meng-Fei Shi,Fei Liu. Rare Metals. 2017(12)
[4]稀土永磁材料的最新研究进展[J]. 闫阿儒,刘壮,郭帅,陈仁杰. 金属功能材料. 2017(05)
[5]高丰度稀土永磁材料的研究现状与展望[J]. 雷伟凯,曾庆文,胡贤君,江庆政,权其琛,张莉丽,刘仁辉,钟明龙,杜君峰,戚植奇,剧智华,黄有林,钟震晨. 有色金属科学与工程. 2017(05)
[6]基于试验设计的制备烧结钕铁硼粉末工艺优化[J]. 任达兴,余建波. 机械制造. 2017(02)
[7]Structure and intrinsic magnetic properties of MM2Fe14B（MM=La, Ce, Pr, Nd） alloys[J]. 余效强,岳明,刘卫强,李智,朱明刚,董生智. Journal of Rare Earths. 2016(06)
[8]稀土永磁材料的现状与发展趋势[J]. 胡伯平. 磁性材料及器件. 2014(02)
[9]烧结钕铁硼永磁材料[J]. 贾成厂,孙爱芝. 金属世界. 2013(03)
[10]烧结钕铁硼永磁材料制备工艺的研究进展[J]. 刘海洲. 稀有金属与硬质合金. 2012(03)
博士论文
[1]含Ce磁体微结构与磁性能的研究[D]. 黄书林.北京科技大学 2015
硕士论文
[1](Nd，Tb)-Fe-B烧结复合磁体的微结构和磁性能[D]. 王东山.内蒙古科技大学 2019
[2]双主相合金法制备烧结（Nd，RE）-Fe-B磁体研究[D]. 王景代.钢铁研究总院 2012
[3]钕铁硼永磁体制备工艺对显微结构和磁性能的影响[D]. 高海强.内蒙古大学 2011
[4]纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe型永磁材料温度稳定性的研究[D]. 夏华.浙江大学 2006
本文编号：3483406
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
烧结RE-Fe-B磁体各向异性场测量方法
内蒙古科技大学硕士学位论文132实验方案与检测手段2.1实验方案设计2.1.1制备不同MM含量的RE-Fe-B双主相烧结磁体首先以MM30.5Fe67.77Cu0.05Ga0.1Co0.5Zr0.14B0.94(wt.%)(MM=La23.17wt.%，Ce53.96wt.%，Pr5.16wt.%，Nd17.6wt.%)为成分制备了MM-Fe-B速凝片，之后挑选出色泽、厚度都合适的速凝片对其进行氢破碎处理，将MM-Fe-B氢爆粉以及商用N50牌号氢爆粉分别进行不同转数的气流磨，以得到粒度大小合适的气流磨粉，然后将MM-Fe-B粉末与商用Nd-Fe-B粉末(N50牌号)在质量比分别为0%，30%、50%、70%和100%的比例下进行混粉。在磁场为1.7T，氮气保护，压力为5Mpa的条件下，对混合后的粉末进行了取向和压型。然后在200MPa的条件下进行等静压，在1040℃至1060℃的温度下烧结，然后在500℃退火2小时，最后进行制样，过程如下图所示:图2.1烧结(Nd,MM)-Fe-B复合磁体的工艺制备流程2.1.2通过晶界Nd-Al-Cu合金来改善RE-Fe-B烧结磁体的磁性能按照名义成分为Nd70Al20Cu10进行配料，之后利用高频感应悬浮熔炼炉在高纯氩气保护的环境下将其反复熔炼三次，以确保成分的均匀性。之后将Nd-Al-Cu合金进行粗破碎，氢爆，气流磨。之后将Nd-Al-Cu合金粉与MM-Fe-B磁粉以及商用N50牌号的磁粉在与上述相同的条件下进行混粉，取向，压型，烧结，检测。
内蒙古科技大学硕士学位论文14图2.2添加1wt.%Nd-Al-Cu合金粉烧结(Nd,MM)-Fe-B复合磁体的工艺制备流程2.2实验样品的制备2.2.1实验原料及配方设计表2.1稀土成分分析表名称稀土总含量稀土元素非稀土元素PrNdLaCeCFeNd99.380.1299.750.010.010.040.29MM99.54.8116.3828.6350.130.0270.2表2.2Fe成分检测名称FeCSiMnSPAl纯铁(at.%)≥99.5%0.0030.020.160.0070.0080.28表2.3硼铁成分检测
【参考文献】：
期刊论文
[1]烧结钕铁硼磁体制粉工艺流程改进及布局优化[J]. 李俊峰,邓志伟,刘涛,周鑫,颜润浦. 价值工程. 2019(06)
[2]钕铁硼永磁材料晶界调控技术的研究进展[J]. 张四奇,周庆,彭玲香,彭能. 材料研究与应用. 2018(01)
[3]Magnetic properties of melt-spun MM-Fe-B ribbons with different wheel speeds and mischmetal contents[J]. Xue-Feng Zhang,Wen-Kai Zhang,Yong-Feng Li,Yan-Li Liu,Zhu-Bai Li,Qiang Ma,Meng-Fei Shi,Fei Liu. Rare Metals. 2017(12)
[4]稀土永磁材料的最新研究进展[J]. 闫阿儒,刘壮,郭帅,陈仁杰. 金属功能材料. 2017(05)
[5]高丰度稀土永磁材料的研究现状与展望[J]. 雷伟凯,曾庆文,胡贤君,江庆政,权其琛,张莉丽,刘仁辉,钟明龙,杜君峰,戚植奇,剧智华,黄有林,钟震晨. 有色金属科学与工程. 2017(05)
[6]基于试验设计的制备烧结钕铁硼粉末工艺优化[J]. 任达兴,余建波. 机械制造. 2017(02)
[7]Structure and intrinsic magnetic properties of MM2Fe14B（MM=La, Ce, Pr, Nd） alloys[J]. 余效强,岳明,刘卫强,李智,朱明刚,董生智. Journal of Rare Earths. 2016(06)
[8]稀土永磁材料的现状与发展趋势[J]. 胡伯平. 磁性材料及器件. 2014(02)
[9]烧结钕铁硼永磁材料[J]. 贾成厂,孙爱芝. 金属世界. 2013(03)
[10]烧结钕铁硼永磁材料制备工艺的研究进展[J]. 刘海洲. 稀有金属与硬质合金. 2012(03)
博士论文
[1]含Ce磁体微结构与磁性能的研究[D]. 黄书林.北京科技大学 2015
硕士论文
[1](Nd，Tb)-Fe-B烧结复合磁体的微结构和磁性能[D]. 王东山.内蒙古科技大学 2019
[2]双主相合金法制备烧结（Nd，RE）-Fe-B磁体研究[D]. 王景代.钢铁研究总院 2012
[3]钕铁硼永磁体制备工艺对显微结构和磁性能的影响[D]. 高海强.内蒙古大学 2011
[4]纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe型永磁材料温度稳定性的研究[D]. 夏华.浙江大学 2006
本文编号：3483406
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3483406.html
