低钕快淬钕铁硼磁粉及其生产管理软件系统的研制

摘要

本文在快淬NdFeB磁粉的基础上,研究了不同的La、Ce添加量对快淬磁粉的影响,并对国产电弧溢流式快淬、晶化等设备进行了改造,在此基础上重点研究了工艺参数对快淬NdFeB/LaFeB磁粉性能的影响及机制,以及合金成份对快淬NdFeB/LaFeB磁粉性能的影响。通过研究发现:随Nd含量的增加,快淬NdFeB/LaFeB磁粉的Br、Hcj和(BH)max增加,磁粉的晶化温度也提高20℃。添加La、Ce后快淬磁粉的最佳B含量由6.5at％提高到7.5at%,7.5at%时Br和(BH)max最佳。对于NdFeB/LaFeB磁粉,Zr的加入能显著提高NdFeB/LaFeB合金的磁性能,原因是Zr的加入使快淬NdFeB/LaFeB合金晶化时α-Fe和Nd2Fe14B同时析出,避免了α-Fe的先析出和长大,细化了晶粒,增强了晶粒之间的交换耦合作用。在快淬NdFeB磁粉中,添加La、Ce后,随着添加量的增多,磁性呈下降趋势,而且,在NdFeB/LaFeB磁粉中,Nd+La的总稀土含量达到10.5～11at%的时候,磁粉性能最高。La、Ce的加入降低了磁粉对晶化温度的敏感性,也降低了磁粉的耐温与耐腐蚀性。单独添加La时,磁粉Br、(BH)max高,Hcj低;单独添加Ce时,磁粉的Br、(BH)amx低,Hcj高,这与La、Ce的原子磁矩和磁晶各向异性常数有关。Nb的掺杂导致快淬NdFeB磁粉的Br和(BH)max的降低,但能显著提升磁粉的耐温性能。通过对辊轮开槽解决了国产溢流快淬过程中速度波动和流量波动对磁粉性能影响的技术难题。对于开槽的钼轮,快淬磁粉的性能可以提升10%,生产效率、单炉产量提升1倍。对于NdFeB/LaFeB磁粉,在快淬转速达到19～19.5m/s的时候,综合磁性能最佳。快淬后的磁粉,经过动态晶化能有效控制磁粉内部晶粒的大小、均匀程度,提高磁性能5%,产量提升1倍。最后研究了计算机软件在快淬磁粉的生产与应用中的作用。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 磁性材料概述

1.2 NDFEB 稀土永磁材料

1.3 粘结NDFEB 磁粉

1.3.1 粘结NdFeB 磁粉磁特性

1.3.2 粘结NdFeB 磁粉其他物理特性

1.4 粘结NDFEB 磁粉的制备方法

1.4.1 快淬法

1.4.2 气体喷雾法

1.4.3 机械合金法

1.4.4 HDDR 法

1.5 快淬NDFEB 磁粉的研究进展

1.5.1 成份的改进

1.5.2 加工设备的改进

1.5.3 制造工艺的改进

1.6 本项目的意义

1.7 本项目的内容与创新点

第二章 实验材料和方法

2.1 实验原材料

2.2 快淬NDFEB/LA(CE)FEB 复合磁粉制备

2.2.1 成份设计

2.2.2 熔炼破碎

2.2.3 快淬

2.2.4 晶化

2.3 NDFEB/LA(CE)FEB 复合磁体制备及性能检测

2.3.1 材料

2.3.2 设备

2.3.3 磁体制备与测量

2.4 微观结构分析

第三章 成份对NDFEB/LA(CE)FEB 磁粉性能影响

3.1 ND 对NDFEB/LA(CE)FEB 磁粉性能影响

3.1.1 对磁性能的影响

3.1.2 对微结构的影响

3.2 B 对NDFEB/LA(CE)FEB 磁粉性能影响

3.2.1 对磁性能的影响

3.3 ZR 对NDFEB/LA(CE)FEB 磁粉性能影响

3.3.1 对磁性能的影响

3.3.2 对微结构的影响

3.4 LA、CE 对NDFEB/LA(CE)FEB 磁粉性能影响

3.4.1 对磁性能的影响

3.4.2 对晶化行为的影响

3.4.3 对温度稳定性的影响

3.4.4 La、Ce 单独添加的效果

3.5 NB 对NDFEB/LA(CE)FEB 磁粉性能影响

3.5.1 对磁性能的影响

3.5.2 对微结构的影响

第四章 设备工艺改进对磁粉性能影响

4.1 快淬转轮结构

4.2 快淬转轮速度

4.3 晶化

第五章 磁粉生产管理软件系统的编制及应用

5.1 需求与软件系统的总体结构

5.1.1 软件功能需求

5.1.2 软件架构

5.2 配方功能模块

5.3 管理信息模块

5.4 混料功能模块

5.5 生产管理系统的应用

第六章 结论

6.1 成份

6.2 设备工艺

6.3 软件的应用

致谢

参考文献