卢赐福:Sm2Fe17Nx永磁材料的组织构建及其磁性能研究论文

卢赐福:Sm2Fe17Nx永磁材料的组织构建及其磁性能研究论文

本文主要研究内容

作者卢赐福(2019)在《Sm2Fe17Nx永磁材料的组织构建及其磁性能研究》一文中研究指出:永磁材料用途广泛,高性能稀土永磁材料更是电动汽车、直驱风力发电机、工业电机、磁力机械、核磁共振成像设备、磁悬浮列车和消费电子等高新技术的关键材料之一。烧结Nd-Fe-B是产值最大、应用最广泛的高性能永磁材料。为了生产Nd-Fe-B,Pr、Nd金属被大量开采,而共生的La、Ce、Y、Sm元素却大量过剩,市场价格非常低廉,稀土资源的开发和应用严重失衡。Th2Zn17型Sm2Fe17N3和TbCu7型Sm-Fe-N化合物均具有优异的内禀磁性能,使用这两种氮化物有望制备出比Nd-Fe-B更耐高温的高性能永磁材料。各向同性的TbCu7型Sm-Fe-N通过氮化快淬合金粉末制备,制备高性能TbCu7型磁粉的关键是形成具有超细纳米晶组织的快淬薄带。本文研究了Sm-Zr-Fe-Co合金在快淬时的成相规律、氮化磁粉的制备工艺及其矫顽力机制。针对Sm-Zr-Fe-Co合金组织难以细化的问题,本文研究了提高合金非晶形成能力的方法,旨在通过非晶晶化获得具有超细纳米晶的TbCu7型合金,用于制备TbCu7型Sm-Fe-N磁粉。Sm2Fe17N3一般通过氮化单相Sm2Fe17化合物粉末制备。在Sm-Fe二元合金中,α-Fe和SmFe3与Sm2Fe17相平衡共存,使用Sm-Fe二元合金制备Sm2Fe17N3时难以完全避免形成有害的软磁α-Fe。如果氮化就能直接形成Sm2Fe17N3+非磁性相的组织,一方面有利于制备无α-Fe的各向异性Sm2Fe17N3磁粉;更重要的是,微米晶的Sm2Fe17N3属于典型的形核型永磁材料,形成主相+低熔点非磁性晶界相的组织便于调控边界微结构、清除易形核点和去磁耦合,提高矫顽力。为此,本文提出,在Sm-Fe二元合金中添加Cu元素,改变相平衡关系,形成与Sm2Fe17相平衡共存的非磁性低熔点相,氮化直接形成Sm2Fe17N3+非磁性相的新型组织。主要研究内容及结果如下:(1)通过研究Sm-Fe-Cu合金中的相平衡关系,测定了 Sm-Fe-Cu三元合金在450 ℃的局部等温相图,相图包含Sm2Fe17 + SmCu2 + SmCu三相区;据此构建了 Sm2Fe17主相+Sm-Cu非磁性低熔点相的新型组织合金。(2)通过研究Sm2Fe17/Sm-Cu合金中SmCu、SmCu2相的氮化行为,发现Sm2Fe17/Sm-Cu合金仍然可以氮化;Sm-Cu相以SmCu为主时,Sm2Fe17/Sm-Cu合金氮化后不会析出α-Fe,并探索了相关机制;据此通过氮化能直接构建具有Sm2Fe17Nx+非磁性相的新型氮化组织。(3)通过研究SC速凝铸片、热处理对Sm2Fe17/Sm-Cu合金组织的影响,证实了 Sm2Fe17/Sm-Cu合金具有成分宽容度可调、SC铸片微观组织均匀,少量SmFe2和α-Fe杂相能在较低的热处理温度下(900。C)清除等组织调控优势;这些优势有助于显著减少甚至完全清除氮化磁粉中的α-Fe相。使用(Sm10.5Fe89.5)97(Sm45Cu55)3铸片,经热处理、破碎及氮化,制备了无α-Fe的氮化磁粉;经球磨,制备了方形度高达53%-56%的各向异性细磁粉;其中0.9μm的磁粉矫顽力、方形度和最大磁能积依次是11.5 kOe、52.9%和32.9 MGOe。使用Sm2Fe17N3细磁粉制备烧结磁体时,Sm2Fe17N3颗粒容易氧化并析出α-Fe相,引起矫顽力急剧下降。为此,本文还研究了放电等离子烧结(SPS)过程中SmCu粉末作为可除氧的粘结剂对烧结Sm2Fe17N3磁性能的影响,发现SmCu粉末能抑制Sm2Fe17N3氧化分解,使各向异性烧结磁体的矫顽力和方形度与原料细磁粉相当。

Abstract

yong ci cai liao yong tu an fan ,gao xing neng xi tu yong ci cai liao geng shi dian dong qi che 、zhi qu feng li fa dian ji 、gong ye dian ji 、ci li ji xie 、he ci gong zhen cheng xiang she bei 、ci xuan fu lie che he xiao fei dian zi deng gao xin ji shu de guan jian cai liao zhi yi 。shao jie Nd-Fe-Bshi chan zhi zui da 、ying yong zui an fan de gao xing neng yong ci cai liao 。wei le sheng chan Nd-Fe-B,Pr、Ndjin shu bei da liang kai cai ,er gong sheng de La、Ce、Y、Smyuan su que da liang guo sheng ,shi chang jia ge fei chang di lian ,xi tu zi yuan de kai fa he ying yong yan chong shi heng 。Th2Zn17xing Sm2Fe17N3he TbCu7xing Sm-Fe-Nhua ge wu jun ju you you yi de nei bing ci xing neng ,shi yong zhe liang chong dan hua wu you wang zhi bei chu bi Nd-Fe-Bgeng nai gao wen de gao xing neng yong ci cai liao 。ge xiang tong xing de TbCu7xing Sm-Fe-Ntong guo dan hua kuai cui ge jin fen mo zhi bei ,zhi bei gao xing neng TbCu7xing ci fen de guan jian shi xing cheng ju you chao xi na mi jing zu zhi de kuai cui bao dai 。ben wen yan jiu le Sm-Zr-Fe-Coge jin zai kuai cui shi de cheng xiang gui lv 、dan hua ci fen de zhi bei gong yi ji ji jiao wan li ji zhi 。zhen dui Sm-Zr-Fe-Coge jin zu zhi nan yi xi hua de wen ti ,ben wen yan jiu le di gao ge jin fei jing xing cheng neng li de fang fa ,zhi zai tong guo fei jing jing hua huo de ju you chao xi na mi jing de TbCu7xing ge jin ,yong yu zhi bei TbCu7xing Sm-Fe-Nci fen 。Sm2Fe17N3yi ban tong guo dan hua chan xiang Sm2Fe17hua ge wu fen mo zhi bei 。zai Sm-Feer yuan ge jin zhong ,α-Fehe SmFe3yu Sm2Fe17xiang ping heng gong cun ,shi yong Sm-Feer yuan ge jin zhi bei Sm2Fe17N3shi nan yi wan quan bi mian xing cheng you hai de ruan ci α-Fe。ru guo dan hua jiu neng zhi jie xing cheng Sm2Fe17N3+fei ci xing xiang de zu zhi ,yi fang mian you li yu zhi bei mo α-Fede ge xiang yi xing Sm2Fe17N3ci fen ;geng chong yao de shi ,wei mi jing de Sm2Fe17N3shu yu dian xing de xing he xing yong ci cai liao ,xing cheng zhu xiang +di rong dian fei ci xing jing jie xiang de zu zhi bian yu diao kong bian jie wei jie gou 、qing chu yi xing he dian he qu ci ou ge ,di gao jiao wan li 。wei ci ,ben wen di chu ,zai Sm-Feer yuan ge jin zhong tian jia Cuyuan su ,gai bian xiang ping heng guan ji ,xing cheng yu Sm2Fe17xiang ping heng gong cun de fei ci xing di rong dian xiang ,dan hua zhi jie xing cheng Sm2Fe17N3+fei ci xing xiang de xin xing zu zhi 。zhu yao yan jiu nei rong ji jie guo ru xia :(1)tong guo yan jiu Sm-Fe-Cuge jin zhong de xiang ping heng guan ji ,ce ding le Sm-Fe-Cusan yuan ge jin zai 450 ℃de ju bu deng wen xiang tu ,xiang tu bao han Sm2Fe17 + SmCu2 + SmCusan xiang ou ;ju ci gou jian le Sm2Fe17zhu xiang +Sm-Cufei ci xing di rong dian xiang de xin xing zu zhi ge jin 。(2)tong guo yan jiu Sm2Fe17/Sm-Cuge jin zhong SmCu、SmCu2xiang de dan hua hang wei ,fa xian Sm2Fe17/Sm-Cuge jin reng ran ke yi dan hua ;Sm-Cuxiang yi SmCuwei zhu shi ,Sm2Fe17/Sm-Cuge jin dan hua hou bu hui xi chu α-Fe,bing tan suo le xiang guan ji zhi ;ju ci tong guo dan hua neng zhi jie gou jian ju you Sm2Fe17Nx+fei ci xing xiang de xin xing dan hua zu zhi 。(3)tong guo yan jiu SCsu ning zhu pian 、re chu li dui Sm2Fe17/Sm-Cuge jin zu zhi de ying xiang ,zheng shi le Sm2Fe17/Sm-Cuge jin ju you cheng fen kuan rong du ke diao 、SCzhu pian wei guan zu zhi jun yun ,shao liang SmFe2he α-Feza xiang neng zai jiao di de re chu li wen du xia (900。C)qing chu deng zu zhi diao kong you shi ;zhe xie you shi you zhu yu xian zhe jian shao shen zhi wan quan qing chu dan hua ci fen zhong de α-Fexiang 。shi yong (Sm10.5Fe89.5)97(Sm45Cu55)3zhu pian ,jing re chu li 、po sui ji dan hua ,zhi bei le mo α-Fede dan hua ci fen ;jing qiu mo ,zhi bei le fang xing du gao da 53%-56%de ge xiang yi xing xi ci fen ;ji zhong 0.9μmde ci fen jiao wan li 、fang xing du he zui da ci neng ji yi ci shi 11.5 kOe、52.9%he 32.9 MGOe。shi yong Sm2Fe17N3xi ci fen zhi bei shao jie ci ti shi ,Sm2Fe17N3ke li rong yi yang hua bing xi chu α-Fexiang ,yin qi jiao wan li ji ju xia jiang 。wei ci ,ben wen hai yan jiu le fang dian deng li zi shao jie (SPS)guo cheng zhong SmCufen mo zuo wei ke chu yang de nian jie ji dui shao jie Sm2Fe17N3ci xing neng de ying xiang ,fa xian SmCufen mo neng yi zhi Sm2Fe17N3yang hua fen jie ,shi ge xiang yi xing shao jie ci ti de jiao wan li he fang xing du yu yuan liao xi ci fen xiang dang 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京科技大学的卢赐福,发表于刊物北京科技大学2019-01-16论文,是一篇关于稀土永磁材料论文,微结构调控论文,磁性能论文,北京科技大学2019-01-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京科技大学2019-01-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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