添加元素与高能球磨在NdFeB磁粉中的作用

摘要

本文采用高能球磨与HDDR技术相结合的方法制备了NdFeB磁粉,并通过磁性测量、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等方法测定磁粉的组织结构以及磁性能。
　　氢化-歧化-脱氢-再复合,简称(HDDR),是一种制备各向异性粘结磁体的独特工艺,本论文研究了HDDR工艺对Nd15.22Fe66.21Co12BBB6.57B性能的影响,并得出了最佳工艺;氢压、温度是HDDR磁粉性能的重要敏感因素;当歧化温度为825℃、脱氢温度为900℃时,氢气压力最佳的选择是:升温过程为0.02Mpa、歧化初期为0.06Mpa、脱氢过程为0.02Mpa;用最佳氢气压力的HDDR工艺处理后磁粉的性能达到:Br=1.0266T、Hcj=649KA/m、(BH)m=127KJ/m3、DOA=0.58。
　　在NdFeCoB磁粉加入少量的合金元素可以改善磁粉的性能,如加入Cu、Mo可以增加磁粉的Br和Hcj,但随着含量的增加,Br与Hcj降低,当添加粒子百分数x(Cu)为0.1％时,Br取得最大值1.12T,x(Mo)为0.7%时,Hcj可达到752.4KA/m;磁粉的磁各向异性DOA会随Cu元素的增加而增加,并在x(Cu)为0.7%时,DOA可达到0.73,而随着Mo含量的增加,DOA先增大后减少。随着Ni含量的增加,磁粉的Br变化很小,Hcj降低,DOA增加。在NdFeCoB磁粉加入少量的Al和Cr可以提高它的Br与DOA。在NdFeCoAlB磁粉中改变Co与加入Zr都会对磁粉性能有很大的影响,随着Co含量的增加,磁粉的Br增加,而添加少量的Zr,基本不改变磁粉的剩磁;在x(Zr)大于0.1%后,磁粉的Hcj随Zr含量的增加而降低,随Co的含量的升高而一直降低;磁粉的DOA均随Co和Zr含量增加而升高。
　　机械研磨可以制备出超细各向异性磁粉,球磨工艺对磁粉的HDDR工艺有较大影响;磁粉变细,可以降低磁粉的HD温度以及减少HD、DR时间,球磨0.5小时的最佳工艺为:HD800℃,HD2h,DR850℃,DR10min;球磨1、2、4小时的最佳工艺为:HD700℃,HD1h,DR850℃,DR10min。球磨0.5小时的最佳工艺时的磁性能:Br=0.96704T, Hcj=763.8KA/m, DOA=0.32。机械合金化比熔炼法更容易控制NdFeCoMnB磁粉中Mn和Si的含量;机械合金化制备NdFeCoB磁粉,使HD处理时残留的 Nd2(Fe,Co)14B相减少,导致磁粉的磁各向异性降低;机械合金化磁粉颗粒细化,在HDDR处理时容易被氧化,使剩磁和矫顽力降低。

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第一章 绪论

§ 1.1前言

§ 1.2永磁材料简介

§1.3 钕铁硼永磁

§1.4 高能球磨

§1.5 改进HDDR各向异性NdFeB磁粉磁性能的措施

§1.6 论文选题依据与研究内容

第二章 实验方法及主要设备

§2.1 实验方法

§2.2主要设备

§2.3本章小结

第三章NdFeCoAlB磁粉HDDR工艺的探讨

§3.1 HDDR原理

§ 3.2 NdFeCoAlB磁粉HDDR工艺研究

§ 3.2本章小结

第四章 合金元素对NdFeCoB的影响

§4.1 Co元素对NdFeB磁性能的影响

§4.2添加元素对NdFeCoB磁粉性能的影响

§4.3 Co、Zr对添加NdFeCoAlB磁粉性能的影响

§4.4本章结论

第五章 高能球磨在HDDR法制备NdFeB磁粉中的作用

§5.1机械研磨(MM)对磁粉性能的影响

§5.2机械合金化在HDDR NdFeCoB磁粉中添加合金元素

§5.3本章小结

第六章 总结和展望

§6.1 本研究的主要结论和创新点

§6.2 本研究今后的发展方向

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果