烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能、温度稳定性以及冲击韧性研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:hongguoqwer
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
烧结Nd-Fe-B磁体由于其优异的磁性能在我们今天的生活中担任了极其重要的角色。特别是在马达的应用方面,不仅需要高稳定性的高磁能积磁体,而且还要求烧结磁体低成本。因此,为了更进一步发展新的应用和降低成本,改变磁体的成分以及控制磁体的微观结构和烧结行为具有重要的实际意义。烧结Nd-Fe-B永磁材料是一种脆性材料。其力学性能差,机械加工困难,使得烧结Nd-Fe-B磁体的成本提高,严重制约了其应用范围的进一步扩大。本文系统地研究了元素掺杂效应和热处理工艺对烧结Nd-Fe-B磁体的磁性能、温度稳定性以及冲击韧性的影响。利用磁滞回线测量仪和扫描电镜(SEM)对磁体的磁性能和微观结构进行了分析;通过测量磁体的冲击韧性,结合磁体的微观结构和断口形貌分析了影响磁体强韧化的因素;利用断裂力学以及烧结Nd-Fe-B磁体反磁化机制探索磁体的磁性能、冲击韧性与材料的微观结构之间的关系;最终制备出了具有较高冲击韧性的超高矫顽力Nd-Fe-B磁体。从中得出的结论如下:(1)适量Nb的添加有助于提高烧结Nd-Fe-B磁体的矫顽力、改善其方形度和温度稳定性,对磁体的剩磁和最大磁能积的影响较小;并且添加Nb的原子百分含量与磁体的磁性能呈现出很强的规律性。适量Nb的添加能够大大提高烧结Nd-Fe-B磁体的冲击韧性;但是对于添加了5at%Co的磁体,对其冲击韧性的提高并不明显。然而对于不含Co和含Co这两类磁体来说,Nb的添加对其冲击韧性影响的趋势基本上是相同的。(2)重稀土元素(Dy、Tb)的添加极大地增加了烧结Nd-Fe-B磁体的矫顽力;然而也降低了磁体的剩磁和最大磁能积。Tb添加在烧结Nd-Fe-B磁体中,首先与富Nd相结合,然后再进入主相。添加Dy、Tb(?)能够改善烧结Nd-Fe-B磁体的冲击韧性;特别是大量Dy的添加能够显著提高烧结Nd-Fe-B磁体的冲击韧性。添加一定量Dy后磁体的冲击韧性提高的幅度达到53%。(3)回火处理对不同B含量的烧结Nd-Fe-B磁体矫顽力的影响是不同的。当B含量为6at%和8at%时,回火能够极大地提高磁体的矫顽力;当B含量为7at%时,回火对磁体矫顽力的影响不大。回火处理能够极大地提高添加Nb后的烧结Nd-Fe-B磁体的矫顽力,而对其最大磁能积的影响不大。对于超高矫顽力Nd-Fe-B磁体,添加Nb而不使磁体的磁性能恶化,其添加量的范围较窄。当Nb含量为1.0at%时,超高矫顽力Nd-Fe-B磁体在513K时的矫顽力达到最高,其值为671.9kA/m。回火处理对不同B含量的烧结Nd-Fe-B磁体冲击韧性影响的趋势不同。然而,对不同Nb含量的磁体冲击韧性的影响趋势相同;回火处理使得磁体的冲击韧性增加,并且增加的幅度几乎相同。(4)Co的添加降低了烧结Nd-Fe-B磁体的剩磁温度系数,增加了烧结Nd-Fe-B磁体的矫顽力温度系数。微观结构的变化是烧结Nd-Fe-B磁体的矫顽力温度系数随Co含量的增加而降低的主要因素。添加一定量的Co元素有助于降低烧结Nd-Fe-B磁体的总磁通损失、可逆磁通损失、可逆磁通平均温度系数以及不可逆磁通损失,从而改善烧结Nd-Fe-B磁体的温度稳定性。当添加Co的含量为7.5at%时,烧结Nd-Fe-B磁体的总磁通损失、可逆磁通损失、可逆磁通平均温度系数以及不可逆磁通损失的综合性能达到最佳。Co的添加使得烧结Nd-Fe-B磁体的冲击韧性先减小后增加。当添加Co的含量为7.5at%时,磁体抗冲击的能力最差。(5)研究了采用先进生产工艺制备出的两种不同成分的超高矫顽力Nd-Fe-B磁体的温度稳定性,并把这两种磁体的冲击韧性与采用传统工艺制备出的超高矫顽力Nd-Fe-B磁体以及普通Sm2Co17型磁体作了对比。研究结果表明:两种超高矫顽力Nd-Fe-B磁体的矫顽力温度系数和剩磁温度系数都非常小;其冲击韧性高于普通Sm2Co17型磁体,但是明显低于采用传统工艺制备出的超高矫顽力Nd-Fe-B磁体。
其他文献
从历史和国际比较两个方面,对改革开放20多年来城乡居民消费率、消费倾向、消费支出的变化特征进行全面、系统分析,揭示影响居民消费变化的深层和复杂原因,为未来的政策制定
无单元方法作为一种只需要节点信息而不需要节点之间拓扑信息的方法,在电磁问题的计算中越来越受到重视,可当碰到不均匀复杂媒质以及不规则形状模型的问题时,单纯的无单元方
作为中部地区的最大规模车展,对标“北上广成”国内4大车展,跻身A级车展之列,武汉车展一直在努力。据了解,为期6天的武汉车展,实现45.2万人观展,共售出汽车9734辆。图为身着艳丽中国
由于35kV并联电抗器底座采用接地扁铁引起涡流所造成的严重发热,建议采用铜接地材料,避免35kV并联电抗器发热。
党的十九大报告提出,新时代乡村振兴战略实施的重要内容是“加强农村基层基础工作,健全自治、法治、德治相结合的乡村治理体系”。以信任、互惠规范和公民参与网络为主要内涵的社会资本,通过加强和约束集体行动,节约交易成本并提高行动效率,有利于增进普遍信任,强化社会合作,促进广泛参与,从而促进乡村社会资源的整合,维护乡村秩序。因此,引入社会资本理论,深入挖掘、分析乡村社会中社会资本缺失的根源,在此基础上改善并
静脉血栓栓塞(venous thromboembolism,VTE)包括深静脉血栓形成(deep venoUS thrombosis,DVT)和肺栓塞(pulmonary embolism,PE),是妊娠期及产褥期危及母体生命的主要并发症。PE经常能在
随着全球能源危机的到来,寻找新型、无污染的可再生能源已成为一个世界性的课题,而太阳能由于其自身的优点,正受到了越来越多的关注和开发利用。有机太阳能电池因其制备工艺简单
天线与目标的电磁特性分析作为重要的雷达共性基础技术,既是当前的学科研究前沿,也是具有全局性、基础性和先行性的关键技术领域。正因如此,天线与目标电磁特性的研究一直都备受
伴随着2013年第十二届全运会在辽宁圆满落幕,沈阳市群众体育开展蒸蒸日上,全民健身热情高涨,如何开展好群众性体育活动,不断满足人民群众日益增长的体育健身需求,成为沈阳市单项运