高矫顽力钕铁硼磁性材料的研究 - 图文

分类号：密级：单位代码：１０４２２学号：⑧Ｊ▲东岁，辱硕士学位论文５ｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒ’ｓＴｈｅｓｉｓ论文露目：南鼢顽力钕钦铆腧性材鸦协弼嘭专业燃丝型．作者姓名鱼囱萎嚣耄婴誓堂高ｆ磷教梭专业技术职务！型！兰■：！：！圣沙彤年｝月谬日山东大学硬士学位论文摘要本论文对钕铁硼类稀土永磁材料的研究和发展现状进行了综合评述，重点研究了高矫顽力钕铁硼磁性材料的成分设计、制备工艺、微观结构与磁性能的关系．我们的工作主要包括：１．研究了高矫顽力烧结Ｎｄ＝Ｆｅ－Ｂ磁体的制备工艺、成分、徽结构和磁性能采用速凝薄带（ｓｃ）、氢破碎（ＨＤ）及气流磨工艺制粉（Ｊ岣、橡皮模等静压（Ｒ口）脉冲磁场成型等新工艺来制备烧结钕铁硼磁体．介绍了新工艺的特点及其比传统工艺的优越性．采用新工艺，适当调节各工艺过程参数，优化铸片、粉末、坯块和烧结磁体的晶粒微结构，制备了高矫顽力烧结磁体．采用添加微量元素方法，我们制备出了不同Ｄｙ，Ｃｏ和Ｇａ含量的Ｎｄ３１．ｘＤｙｘＦｅｈａＣ０２Ｂ，（ｘ＝１－７ｗｔ％）以及Ｎｄ２，Ｄｙ．ＦｅⅦｃ０２ＧａｙＢｌ（尸０．５，１．０，１．５，２．０州％）烧结磁体．结果表明：ｃｏ元素添加可以提高烧结钕铁硼磁体的居里温度，降低温度系数，提高温度稳定性．添加Ｄｙ增强各向异性场、细化晶粒、抑制ａ－Ｆｅ枝状晶析出，从而提高磁体的矫顽力，但是Ｄｙ的添加使分子磁矩，磁体的饱和磁极化强度Ｊ；及剩磁岛降低，导致磁能积下降，所以Ｄｙ的添加量不宣过高，以３－．４ｗｔ％为好．Ｇｌ在晶粒边界起到很好的润湿作用，使晶粒边界变得更清晰，有效地减弱了晶粒问的交换耦合退磁作用，使矫顽力提高，降低不可逆损失．由于Ｇａ的非磁性以及其昂贵性．磁体中Ｇａ的添加量也不宜过多，以０．５训％左右为Ｎｄ玎Ｄｙ?Ｆｅ－－ｃ０２ＧａｏｓＢＩ磁体的室温磁性能达刭：ｊｔｔ，一２０３５ｋＡ／ｍ（２５．５７ｋＯｅ），Ｂ尸Ｉ．３２Ｔ（１３．２ｋＧ），０３ｘ－０．一３２０ｋＪ／ｍ３（３９．９Ｍａ３ｅ），磁体的矫顽力温度系数在２０℃一１５０℃范围内为－ｏ．５３０嘣℃，其高温磁特性满足了永磁电机对磁体温度性能的要求．Ｚ采用熔体快淬＋热处理方法制各纳米复合永磁材料，研究了制备工艺和成分对材科微结构和矫顽力的影响．（Ｉ）制各工艺对纳米复合永破材料徽结构和磁性能的影响．ＮｄｓＦｅ翻ｌＢ４薄带在淬ｌ’好．采用Ｓｃ：ｌｉＤ，ＪＭ－ｒ＂艺，通过复合添加Ｃｍ，Ｉ）ｙ和ｃｏ．成分为山东大学硕士学位论文速为１５ｍ／ｓ时主要由ａ－－Ｆｅ相和２：１４：１相组成，但是晶粒大小不均匀，磁性能不高；当淬速增大到２０ｍ／ｓ时，样品中ａ—Ｆｅ和２：１４：１相的含量减少，出现非晶态；当淬速进一步增大到２５ｍ／ｓ时，样品已经完全处于非晶态，经过６６０１２下５ｍｉｎ的晶化热处理后得到良好的磁性能，其矫顽力在平均晶粒尺寸为２３ｒｉｍ时达到最大值．（２）添加元素对纳米复合永磁材料微结构和磁性能的影响．采用２５ｍ／ｓ的淬速，通过添加Ｐｒ和Ｃｏ得到Ｎ吲啊Ｒ韧ｃｈＢ．薄带，经热处理后矫顽力明显提高。玲的添加可提高各向异性场，提高矫顽力．与烧结ＮｄＦｅＢ磁体中添加Ｃｏ使矫顽力降低的影响不同，在纳米复合材料中，Ｃｏ原子同时取代硬磁性相和软磁性相中的Ｆｅ，使材料的各向异性和矫顽力提高．同时ｃｏ还可以作为掺杂元素在晶粒边界生成ＮｄａＣｏ或Ｎｄ（Ｆｅ，ＣＯ）２，抑制软磁性相的晶化，使晶粒均匀、细化，有利于软硬磁性相之间的交换耦合作用，矫顽力提高．结果还表明：Ｐｒ的添加使得样品ＮｄｓＰｒ３ＦｅｕＢ４的居里温度比ＮｄｇＦｅｕＢ４下降２０℃．而添加Ｃｏ弥补了Ｐｒ元素的这一缺陷。Ｃｏ元素取代Ｆｅ优先占据Ｊ２晶位和Ｋ２晶位，增强了正交换相互作用，使居里温度提高，复合添加耽Ｃｏ以后，样品Ｎｄ５Ｐｒ，Ｆ白ｏＣｏ。ＢＩ的居里温度达到６００℃．．．关键词：烧结ＮｄＦｅＢ磁体．新工艺，添加元素，纳米复合材料，矫顽力Ｔｈｅｉｎｖ喊ｉｇａｔｉｏａ柚ｄｃｌｅｖｅｌｏｌｏｍ跚ｔｓｔａｔｕｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｙｎｆｌａｃｔｉｃａｌｌｙｃｏｍｍｃｍｃｄｉｎｍａｇｎｅｔｓ伍ｉｓ辟驴％Ｔｈｃｄｃ群“ｌ蜘瞄ｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐｌｑ＇贯ｌｙｏｆｈｉｇｈｃｏｃ∞ｉｖｉｔｙｌｑｄＦｅＢ０１１ｔｈｅ∞硼ｐｏ鲕舳，弘印鲥吨珥ｏｃｅ姻瞄柚ｄｍｉａ瑚缸动矾ｈａｓｂ．ｅｅｎｉｎｖｃ矗ｉｇａｔｅｄｅｍｐｈａｌｉｅａｌｌｙ．０ｌ玎ｗ研ｋ缸∞ｈｌｄｃＩｔｗｏＭＩⅪＣｌＳ－＂仪啊ｄ陋ｌｙ洲ｌｑｄＦｅ．ＢＴｈｅｉｎｃｌｕｄｅｔｌａｅＳｔｒｉｐｃｏｎｄｉｌｉｏｎａｌｔｏ１．Ｔｋ弘印响ｇ牟ｏ∞鹤鸭ｍｉａ骶ｍ忧加∞ｍｌｄｍａｇｎｅｔｓｓｉｌａｔｃｒｃｄｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｌ＇ｔｉｅ６ｏｆｈｉｇｈａｄＭ嗽ｄ乒∞踟ｆｏｒｐｆｃｊｐ—ｎｇｐｌＩ豫髓嚣ｈａｖｅｂｅｅｎｍａ咖ｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｒＯｌＸ啊Ｒｕｂｂ蕾Ｉ鲫岫Ｐｒ鼹㈣，ｗｈｏｓｅ曲羽吼蛐锄ｄｐｒｏｃｅｓｓＣ，ｓｔｉｎｇ＠吼ｔｔｙｄｒｏｇ∞Ｄ｜疆印ｉ妇妇Ｏ－ｍ）．ＪｅｔＭｊ雌雌ＯＭ）ａｎｄａｄⅧ呦ｇ铭ｃｏｍｐｓｌ＇ｉｎｇｔｏｉｌｍｏｄｕｃ缸Ｂｙ璐ｉ雌ｔｈｅＳＯ，皿柚ｄＪＭｐｒｏｃｅｓｓｅｓｐｒｅｐｌ雌她ｍ鸭删ｃｐｏｗｄｅｒ柚ｄＲＩＰｔｏｃｏｍｐａｃｔｔｈｅｂｌａｎｋ，ｓｕｉｔａｂｌｙ喇啦她ａＩｌｐ矾ｍ壕晒蔫锵０ｂ纽ｉ捌出ｅｈｉｇｈｃｏ喇ｖｉｔｙｓＪｎｔｃ删ｍａｇｎｅｔｓ．ｗｉｔｈｄｉｆｆｃｒｅｌａｔＤｙａｎｄＧａｃｏｎｔｅｎｔ弘ｑ州ｂ甲ｕｓｉｎｇｔｈｅ文ｔｖ舡日耐ｐｌ［，Ｏｃｌ冀ｌｓｃｓ．Ｔｈｅａ【ｐａｉｎ删ｄ８ｄｄｉｌＪｏｌｌｌ鼬妯ａ锻ｔｈｅＣｌｌ＇ｉｌ，ｔａｎｐａｍ赡ｄ嘲ｓｅ血ｔｍｌ煳ｌｔｕｒｅｃｏｃｔｒａｅｉ鲍ｔＣｏ１．５，２．０嗍ｓｉＩ她日ｍａｇｎｅｔｓＴｈｅ№ｌ。酬‰ｃ０２ＢＩ（ｘ＝ｌ－Ｔｗｔ％）锄ｄＮｄ”珊‰ｌｃ０２０啪ｌ伊０．５，１．ｏ＇ｈａｖｅｂ嘲ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｎｄ∞ｈｎ∞ｔｈｅ细鸣霸劬ｍｓｔａｂｉｌｉｔｙ．１ｋａｄｄｉｓｏｎｏｆＤｙ砧嘲懿ｔｈｅｍａｉｓｏｌｚｏｌ珂ｏｆｏｆｓｏｔｔｃｔ－Ｆｃｉｎｔｈｅａｌｌｏｙｓ，ｏｆｌｎａｔｃｔ曲．ｍ明渊ｔｈｅ础ｄ码弘∞唧晦ｔｈｅｆｏｎｍｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ如单鹏ｔｈｅｍｉｃ∞鼬ｍ咖ｅ，ｍａｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙ蜘Ｉｈ删ｔｈｅｃ，，ｎｖｉｔｙｍａｇｎｅｔ．Ｈ们哪％ｔｈｅＩ）ｙ出髓渊１１８１１１Ｆｌ越ＯＩＩｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ，坨ｍ柚嘲９０ａｄｄｉｔｉｏｎｏｆａｎｄｔｈｅ锄醪乒岫戤ｏｆｍａ掣魄１１壕ｓｕｉｔａｂｌｅｏｏｍｃｍｏｆＤｙｓｈｏｕｌｄｂｃ３．４Ｗｔ４ＹＯ．Ｔｈｅ印∞ｉａｌｌｕｌｍｅａｔｉｏａｏｆＧＩｅｆｆｃｃｔｉｖｃｌｙｐｒｅｖｅｎｔｓｗｈｉｃｈｌｅａｄｔＯｍ矗ｈｓ位岫ｂｏｕｎｄａｒｙｍ傩ｃｌ哪ｎｎｃｌｔｈｅ。ｘｃ蛔哦岬珥舳喀ｉｕｌ班＇ｌｉｃｌｉｏｎｂｃｔｗｅ∞也ｅｃｏ硎ｖｉｔｙａｎｄ‘ｌｃａ－ｃａ蝴ｔｈｅｉｒｒｅｖｎｂｌｏ０．Ｓｗｔ％．Ｂｙｔ／ｓｉｎｇｃｏｍｐｌｅｔｅ，ｍａｉｎｐｌｕｌｓｃｇｒａｉｎｓ．ｅｌｘｈｎｎｃｅｔｈｅ１０９鼠１＂ｈｅ埘加ｍ砑础Ｇ１ｗｏｕｌｄ山翻徽ｔｈｅ埔ｍ衄雠锄ｄａ嘲弘嫩Ｓｏ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｍｃｏｉｌｔｃｌｌｔｏｆＧａ曲伽｜ｌｄｂｅａｂｏｕｔＳｃ’ｔｔＤ，ＪＭ弘∞粥辨乒印删