Nd-Fe-B合金快淬薄带及放电等离子烧结磁体的研究

Nd-Fe-B合金快淬薄带及放电等离子烧结磁体的研究

论文摘要

本文研究了快淬Nd10.5Pr2.5Fe80Nb1B6薄带及放电等离子烧结Nd10.4Dy0.2Fe77.8 Co6.0B5.6磁体。采用X射线衍射分析(XRD)、场致扫描电子显微镜(SEM)对合金的组织结构进行了分析,利用振动样品磁强计(VSM)、材料综合物理性能测试系统(PPMS)测量了合金的磁性能。研究了快淬速度及等温晶化处理对快淬Nd10.5Pr2.5Fe80NbB6薄带组织及矫顽力变化影响。结果表明,10m/s快淬Nd10.5Pr2.5Fe80Nb1B6薄带为(Nd,Pr)2Fe14B纳米晶,随着快淬速度的增大,薄带中的(Nd,Pr)2Fe14B晶粒尺寸减小,非晶相体积分数增加,在35m/s时为完全非晶;在非晶晶化过程中,Nd10.5Pr2.5Fe80Nb1B6快淬薄带等温晶化孕育时间随晶化温度的增大而缩短:943K为12min,973K时为5min,1003K时不足5min;添加Nb在晶化过程中能明显抑制晶粒长大;共同添加Pr和Nb能使富稀土合金快淬薄带矫顽力显著提高:SEM照片表明在973K晶化19min后得到细小、均匀的(Nd,Pr)2Fe14B组织,磁粉最大矫顽力达1616kA/m;在非晶晶化过程中,快淬部分非晶薄带已经存在的(Nd,Pr)2Fe14B相可作为晶化形核核心,因而在较低的温度913K晶化5min后已经完全晶化。此外,低辊速直接快淬Nd10.5Pr2.5Fe80Nb1B6薄带中只存在(Nd,Pr)2Fe14B相纳米晶,而快淬非晶薄带、部分非晶薄带晶化后则出现了富RE相。采用快淬、放电等离子烧结(SPS)制备了Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相磁体。研究其烧结动力学行为、烧结温度及回火处理工艺对Nd10.4Dy0.2Fe77.8Co6.0B5.6磁体相组成及磁性能的影响。结果表明,放电等离子烧结Nd10.4Dy0.2Fe77.8Co6.0B5.6磁体的线收缩曲线符合方程( Z ? Z1 ) = k (t ? t1)n,参数k、n与温度无关, k随烧结粉末平均尺寸的减小而增大,n则相应减小:当粉末尺寸为120μm和70μm时,k、n值分别为0.035、1.430和0.052、1.280。973K放电等离子烧结磁体973K再回火处理60min后有最佳磁性能:(BH)max、Br、Hci分别为15.80 kJ/m3、0.54T、161.59 kA/m。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 第一章 绪论
  • 1.1 永磁材料的发展
  • 1.2 纳米晶永磁材料矫顽力研究进展
  • 1.2.1 矫顽力与晶粒尺寸的关系
  • 1.2.2 矫顽力与晶界结构关系
  • 1.2.3 纳米晶永磁体的矫顽力模型
  • 1.3 快淬纳米晶稀土永磁材料研究进展
  • 1.3.1 快淬速度对晶化过程的影响
  • 1.3.2 晶化处理对薄带组织及磁性能的影响
  • 1.4 放电等离子烧结纳米双相永磁材料研究进展
  • 1.4.1 放电等离子烧结的技术特点
  • 1.4.2 放电等离子烧结纳米双相永磁材料的研究进展
  • 10.5Pr2.5Fe80Nb1B6合金快淬薄带组织变化及矫顽力'>第二章 Nd10.5Pr2.5Fe80Nb1B6合金快淬薄带组织变化及矫顽力
  • 引言
  • 2.1 实验方法
  • 10.5Pr2.5Fe80Nb1B6合金组织及矫顽力的影响'>2.2 快淬速度对Nd10.5Pr2.5Fe80Nb1B6合金组织及矫顽力的影响
  • 2.3 等温晶化对快淬非晶薄带组织及矫顽力影响
  • 2.4 等温晶化对快淬部分非晶薄带组织和矫顽力影响
  • 2.5 本章小结
  • 2Fe14B/α-Fe 磁体'>第三章 放电等离子烧结制备Nd2Fe14B/α-Fe 磁体
  • 引言
  • 3.1 放电等离子烧结实验工艺与方法
  • 10.4Dy0.2Fe77.8Co6.0B5.6放电等离子烧结动力学'>3.2 Nd10.4Dy0.2Fe77.8Co6.0B5.6放电等离子烧结动力学
  • 3.3 放电等离子烧结前后磁体物相及磁性能变化
  • 3.4 回火处理对 SPS 磁体相组成及磁性能的影响
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 结论
  • 参考文献
  • 在学研究成果
  • 在学期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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