纳米晶Nd(Ce)-Fe-B永磁合金的组织及磁性能研究
发布时间：2023-12-09 17:15
Nd-Fe-B基稀土永磁材料以其优异的磁性能而广泛应用于风力发电、医疗设备、汽车工业和节能家电等领域。作为目前RE-Fe-B基磁体中用量最多的稀土元素Nd和Pr在稀土永磁材料中被过度消耗,而高丰度轻稀土Ce却只能作为Nd、Pr的副产品开发,处于供过于求的市场积压状态,如何提高Ce在稀土永磁中的利用率是学者门研究的重点。本文首先通过熔体快淬技术制备了Nd(Ce)-Fe-B系列薄带,然后通过放电等离子烧结技术制备了不同Ce掺杂量的烧结磁体。基于SPS磁体,通过热变形技术成功制备出各向异性Nd(Ce)-Fe-B磁体,最后通过晶界扩散和二次热变形技术,获得了高矫顽力和高温度稳定性的热变形纳米晶磁体。本文首先采用熔体快淬技术制备了(Nd0.8Ce0.2)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6薄带,优化了甩带工艺,研究发现,不同甩带速度对薄带的磁性能及方形度影响显著,其中甩带速度30m/s所制薄带的磁性能最佳。且随着Ce含量的增加,薄带...
【文章页数】：85 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
1.3 永磁材料中基本磁参量
1.3.1 饱和磁化强度
1.3.2 居里温度
1.3.3 剩磁
1.3.4 矫顽力
1.3.5 最大磁能积
1.4 Nd-Fe-B系永磁材料中的相
1.4.1 Nd2Fe14B相
1.4.2 富Nd相
1.4.3 富B相
1.5 Nd-Fe-B永磁材料的制备工艺
1.5.1 烧结Nd-Fe-B磁体
1.5.2 粘结Nd-Fe-B磁体
1.5.3 热变形Nd-Fe-B磁体
1.5.4 放电等离子烧结Nd-Fe-B磁体
1.6 Nd(Ce)-Fe-B永磁材料的研究进展
1.7 晶界扩散技术
1.8 研究意义及主要内容
1.8.1 研究意义
1.8.2 主要内容
第二章 样品的制备与性能表征
2.1 实验所用材料及设备
2.1.1 实验所用原材料
2.1.2 实验所用设备
2.2 样品制备
2.2.1 配料
2.2.2 氩弧熔炼
2.2.3 熔体快淬
2.2.4 放电等离子烧结系统
2.2.5 热压炉系统
2.2.6 真空高温电阻炉
2.3 样品结构及性能表征
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 场发射扫描电子显微镜及能谱仪
2.3.3 磁学性质测量
第三章 各向同性Nd(Ce)-Fe-B合金的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 样品的制备和表征
3.3 Ce掺杂对Nd-Fe-B快淬薄带结构及磁性能影响
3.3.1 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6(x=0.2)薄带的XRD衍射图谱
3.3.2 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6(x=0.2)薄带退火前后的磁性能
3.3.3 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6系列薄带的退磁曲线
3.3.4 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6系列薄带的Henkel曲线
3.4 Ce掺杂对烧结Nd-Fe-B磁体结构及磁特性的影响(双合金法)
3.4.1 SPS磁体的XRD衍射图谱
3.4.2 SPS磁体的微观结构
3.4.3 SPS磁体的磁性能研究
3.4.4 SPS磁体的剩磁及矫顽力温度系数
3.4.5 SPS磁体的Henkel曲线分析
3.4.6 SPS磁体的自旋重取向温度
3.4.7 SPS磁体的回复曲线分析
3.5 Ce掺杂对Nd-Fe-B磁体结构及磁性能的影响(单合金法)
3.5.1 SPS磁体的微观结构
3.5.2 SPS磁体的磁性能研究
3.6 本章小结
第四章 各向异性Nd(Ce)-Fe-B磁体的制备及晶界改性研究
4.1 引言
4.2 样品的制备及表征
4.3 热变形Nd(Ce)-Fe-B磁体的微观结构和磁性能
4.3.1 热变形磁体的形貌及XRD衍射图谱
4.3.2 热变形磁体的微观结构
4.3.3 粗晶区对热变形磁体微观结构的影响
4.3.4 热变形磁体晶界扩散前后的磁性能
4.3.5 剩磁与矫顽力温度系数
4.3.6 热变形磁体的回复曲线分析
4.3.7 热变形磁体的矫顽力机制分析
4.4 本章小结
第五章 热变形Nd-Fe-B磁体的微观结构及性能研究
5.1 引言
5.2 样品的制备及表征
5.3 热变形工艺对Nd-Fe-B磁体微观结构及磁性能的影响
5.3.1 SPS磁体的微观结构
5.3.2 热变形工艺对磁体微观结构的影响
5.3.3 热变形工艺对磁体磁性能的影响
5.3.4 晶界扩散热变形磁体的磁性能研究
5.4 二次热变形工艺制备Nd-Fe-B磁体
5.4.1 二次热变形磁体的微观结构
5.4.2 不同制备工艺下磁体的磁性能分析
5.4.3 剩磁和矫顽力温度系数
5.4.4 磁体的回复曲线分析
5.4.5 磁体的微观结构参数
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及专利
致谢
本文编号：3871883
【文章页数】：85 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
1.3 永磁材料中基本磁参量
1.3.1 饱和磁化强度
1.3.2 居里温度
1.3.3 剩磁
1.3.4 矫顽力
1.3.5 最大磁能积
1.4 Nd-Fe-B系永磁材料中的相
1.4.1 Nd2Fe14B相
1.4.2 富Nd相
1.4.3 富B相
1.5 Nd-Fe-B永磁材料的制备工艺
1.5.1 烧结Nd-Fe-B磁体
1.5.2 粘结Nd-Fe-B磁体
1.5.3 热变形Nd-Fe-B磁体
1.5.4 放电等离子烧结Nd-Fe-B磁体
1.6 Nd(Ce)-Fe-B永磁材料的研究进展
1.7 晶界扩散技术
1.8 研究意义及主要内容
1.8.1 研究意义
1.8.2 主要内容
第二章 样品的制备与性能表征
2.1 实验所用材料及设备
2.1.1 实验所用原材料
2.1.2 实验所用设备
2.2 样品制备
2.2.1 配料
2.2.2 氩弧熔炼
2.2.3 熔体快淬
2.2.4 放电等离子烧结系统
2.2.5 热压炉系统
2.2.6 真空高温电阻炉
2.3 样品结构及性能表征
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 场发射扫描电子显微镜及能谱仪
2.3.3 磁学性质测量
第三章 各向同性Nd(Ce)-Fe-B合金的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 样品的制备和表征
3.3 Ce掺杂对Nd-Fe-B快淬薄带结构及磁性能影响
3.3.1 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6(x=0.2)薄带的XRD衍射图谱
3.3.2 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6(x=0.2)薄带退火前后的磁性能
3.3.3 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6系列薄带的退磁曲线
3.3.4 (Nd1-xCex)13.5Fe73.5Co6.7Ga0.5B5.6系列薄带的Henkel曲线
3.4 Ce掺杂对烧结Nd-Fe-B磁体结构及磁特性的影响(双合金法)
3.4.1 SPS磁体的XRD衍射图谱
3.4.2 SPS磁体的微观结构
3.4.3 SPS磁体的磁性能研究
3.4.4 SPS磁体的剩磁及矫顽力温度系数
3.4.5 SPS磁体的Henkel曲线分析
3.4.6 SPS磁体的自旋重取向温度
3.4.7 SPS磁体的回复曲线分析
3.5 Ce掺杂对Nd-Fe-B磁体结构及磁性能的影响(单合金法)
3.5.1 SPS磁体的微观结构
3.5.2 SPS磁体的磁性能研究
3.6 本章小结
第四章 各向异性Nd(Ce)-Fe-B磁体的制备及晶界改性研究
4.1 引言
4.2 样品的制备及表征
4.3 热变形Nd(Ce)-Fe-B磁体的微观结构和磁性能
4.3.1 热变形磁体的形貌及XRD衍射图谱
4.3.2 热变形磁体的微观结构
4.3.3 粗晶区对热变形磁体微观结构的影响
4.3.4 热变形磁体晶界扩散前后的磁性能
4.3.5 剩磁与矫顽力温度系数
4.3.6 热变形磁体的回复曲线分析
4.3.7 热变形磁体的矫顽力机制分析
4.4 本章小结
第五章 热变形Nd-Fe-B磁体的微观结构及性能研究
5.1 引言
5.2 样品的制备及表征
5.3 热变形工艺对Nd-Fe-B磁体微观结构及磁性能的影响
5.3.1 SPS磁体的微观结构
5.3.2 热变形工艺对磁体微观结构的影响
5.3.3 热变形工艺对磁体磁性能的影响
5.3.4 晶界扩散热变形磁体的磁性能研究
5.4 二次热变形工艺制备Nd-Fe-B磁体
5.4.1 二次热变形磁体的微观结构
5.4.2 不同制备工艺下磁体的磁性能分析
5.4.3 剩磁和矫顽力温度系数
5.4.4 磁体的回复曲线分析
5.4.5 磁体的微观结构参数
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及专利
致谢
本文编号：3871883
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