热变形钕铁硼永磁体矫顽力机制及增强机理研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xicai2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
理论分析认为,在单畴临界尺寸以上,钕铁硼磁体的矫顽力随晶粒尺寸降低单调增加。热变形钕铁硼磁体的晶粒尺寸细小,理论上可以获得极高的内禀矫顽力。然而目前制备的热变形钕铁硼磁体矫顽力远远低于理论预期,并且研究者们对矫顽力机制的理解也很不充分,缺乏矫顽力提升的技术手段与理论支持。本文系统研究了热变形磁体的织构形成机制,通过微磁结构演变研究了热变形磁体磁化行为的物理本质,阐述了热变形磁体的矫顽力机制。在此基础上,发展晶界液相扩散技术,实现了热变形磁体矫顽力增强的目的,并分析了晶界扩散行为与矫顽力增强的物理机制,取得的主要成果如下。  首先研究了热变形钕铁硼磁体的织构形成机制以及磁化行为。当形变量分别为0%,29%,50%和70%时,随形变量增加磁体的取向度优化,剩磁单调增加。而晶粒尺寸增加导致矫顽力逐渐下降。在不同形变量的磁体内均能观察到错取向片状晶的存在,随形变量增加,片状晶粒取向逐渐趋于压力方向。对磁体晶界相分析发现,在三角晶界位置存在NdFe7相。对不同形变量磁体的磁化行为分析发现,外磁场较低时,可逆磁化率较高且回复曲线出现不闭合现象;随外磁场增加,回复曲线闭合,可逆磁化率降低,表现出磁畴壁钉扎行为。随形变量增加,磁体的可逆磁化性程度减弱。在70%的磁体中,约化可逆磁化量在0.75Hcj处出现最大值,在矫顽力处出现最小值,表现出不均匀畴壁钉扎行为。  其次系统研究了70%形变量磁体的微磁结构及其在磁化/反磁化中的演变过程。研究发现,热退磁态下,在粗大等轴晶粒内存在多畴结构,而在规则片状晶区域观察到的磁畴壁纵贯多个晶粒,表现出典型的交换耦合畴结构。磁化过程的微磁结构演变分析发现,在外磁场较低时,位于晶粒内的磁畴壁容易发生可逆位移,随外磁场增加,位于晶界的磁畴壁发生不均匀钉扎。在反磁化过程中,晶界对磁畴壁的不均匀钉扎尤为明显。微观组织结构表征发现,与c轴平行的晶界中,存在晶界相或晶格交叉等不均匀特征,而磁体内晶界结构不均匀可能是导致畴壁钉扎不均匀的原因。  最后,研究了晶界扩散提升矫顽力以及矫顽力增强的物理机制。通过晶界扩散低共熔点的(Nd,Pr)-Cu相,将热变形磁体矫顽力从15.3kOe提高到了27.3kOe,剩磁从13.24kGs降低到了8.5kGs。剩磁降低主要是由磁体内非磁性相增多导致。物相分析显示扩散后磁体内存在金属Nd以及NdCu5相。扩散后磁体内,部分晶粒被非磁性相隔离,部分晶粒仍聚集在一起,说明晶界相在磁体内扩散不均匀。研究发现,初始磁体内相邻晶粒之间存在晶界相,液相易沿晶界扩散实现晶界相有效增厚,增强畴壁钉扎场;而当晶粒间缺乏晶界相时,晶界扩散难以发生。对扩散后磁体晶界相分析发现,晶界相中含有少量Fe元素,这主要来自于初始磁体中三角晶界的晶界相。深入分析扩散磁体磁化行为发现,第一象限内低外磁场下具有较高的可逆磁化率;在外磁场超过10kOe后,可逆磁化率几乎为零,比扩散前磁体中,表现出更加明显的畴壁钉扎行为。通过微磁结构分析证实了,低外场下晶粒内的磁畴壁容易发生畴壁可逆位移,而晶界的磁畴壁无明显变化,表现出较强的畴壁钉扎。第二象限内回复曲线在外磁场低于-15kOe时存在不闭合现象,说明磁体内存在不可逆磁化。约化可逆磁化量在20kOe处出现极大值,在矫顽力处出现极小值。宏观磁畴结构表明,扩散后磁体迷宫畴消失,出现了细小的条纹畴,表明晶界相具有明显的磁隔离作用。实验结果表明,磁隔离和磁畴壁的强钉扎效应是矫顽力增强的主要原因。
其他文献
该文阐述了运用光、机、热一体化设计方法对空间红外光学遥感器进行热设计的重要性,及其对工程设计工作的指导意义.对目前国内外空间相机的热分析及热控制技术的状况进行了介
在取得大量由实验获得样本数据的基础上,针对合金钢手工电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊等焊接方法,利用神经网络建立了由焊接接头化学成分、焊接规范参数、焊后热处理参数预测焊
该文分析了影响JC375柴油机排烟严重的因素,论述了改善柴油机燃烧的配气系统、燃油喷射系统及与燃烧室合理匹配途径.经过发动机性能试验室创建,仪器设备安装标定,在常规性能
ZigBee技术借助自身低功耗、低成本、容量大等优势被广泛应用于工业、农业、交通、家居自动化等各个领域,并被业界认为是解决物联网中无线传感器网络及无线个人局域网问题至关
本论文首先对比分析了碳纳米管和石墨烯对类金刚石碳基固-液(离子液体)复合润滑薄膜摩擦学性能的影响。并根据两种添加剂不同性能按一定比例复合后,加入到复合润滑薄膜中,通过多
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
该文采用熔铸工艺成功地制备了原位自生碳化物增强钛基复合材料;用OM、XRD、SEM、TEM等测试手段,对钛合金中碳化物的组成、形态和界面结构进行了分析;测试了合金的显微力学性
此文简单阐述了建筑工程中施工管理与质量控制的关键作用,详细分析了影响建筑工程管理及施工质量控制的主要原因,并提出了相应的质量控制措施.