废弃Nd-Fe-B磁体的回收技术研究

在制备烧结Nd-Fe-B的过程中加入少量废弃Nd-Fe-B磁体,并相应减少Nd、Fe、B原料的投料量,再经过成形、烧结和后加工工序制成样品;对含废料与不含废料的Nd-Fe-B样品的粉末粒度、微观结构和磁性能进行了测试和比较分析。结果显示,含废料样品的粒度集中性略低于不含废料样品,且有少部分颗粒粒径超过100μm,而二者的微观结构基本一致,且随着老化温度升高,磁通量均有所减小,热变化规律相同。     

烧结过程对Nd-Fe-B永磁材料磁性能与力学性能的影响

分析了烧结过程对Nd-Fe-B永磁材料磁性能和力学性能的影响.当烧结温度为1 373 K时,随烧结保持时间延长,材料剩磁Br先增加后趋于稳定,矫顽力Hci直线下降.成分为Nd25.5Pr7.5FebalNb0.45Cu0.2Al0.55B1.10的磁体样品的抗弯强度在烧结时间为5 h时达到一个最大值后便持续下降,而成分为Nd25.5Pr7.57.5FebalNb0.15Cu0.25Al0.75B1.10的磁体样品抗弯强度是持续下降的.试验结果表明:通过优化合金成分和烧结工艺参数,可以改善烧结Nd-Fe-B永磁材料的磁性能和力学性能,获得综合性能较高的磁体.     

Nd_(21)Pr_7Gd_4Fe_(66.02)Cu_(0.2)Al_(0.7)B_(1.08)磁体添加纳米粉MgO研究

研究了添加纳米粉Mg O对Nd21Pr7Gd4Fe66.02Cu0.2Al0.7B1.08磁体的影响。通过扫描电镜能谱研究分析可知,纳米粉Mg O主要分布于磁体的晶界相当中。通过XRD分析可知:添加w(Mg O)=0.2%的纳米粉Mg O,磁体主晶粒(006)晶向晶粒发育良好,晶粒取向度较好;添加w(Mg O)=0.2%的纳米粉Mg O,磁体Nd21Pr7Gd4Fe66.02Cu0.2Al0.7B1.08有最高的剩磁(1.204 T);添加w(Mg O)=0.4%纳米粉Mg O,磁体Nd21Pr7Gd4Fe66.02Cu0.2Al0.7B1.08有最高的矫顽力(11.70 k A/m);添加Mg O的磁体比未添加Mg O的磁体耐腐蚀性要好。     

无重稀土烧结Nd-Fe-B磁体的显微结构和磁性能研究

对Ga、Al、Cu和Zr共同掺杂的烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和显微结构进行研究，并通过回火工艺对磁体的矫顽力进行调控。结果表明：当一级回火为900℃×150 min,且二级回火为500℃×180 min时，磁体矫顽力H_cj从烧结态的14.33 kOe大幅提高到二级回火态的19.86 kOe,提高了38.6%;方形度H_k/H_cj由0.86增加到0.97;剩磁B_r仅从烧结态13.51 kGs略微下降到二级回火态的13.46 kGs;富稀土相分布更加连续和明显。研究分析表明，矫顽力大幅增加主要是由于含有少量的富Nd相和贫B相的烧结Nd-Fe-B磁体中Ga的掺杂改变了晶界相湿润性，降低了富稀土相中Fe元素的含量。本研究为无重稀土高矫顽力和高剩磁烧结Nd-Fe-B磁体步入产业化夯实了理论基础。     

添加Ga、Nb对NdDyTb-FeCo-B烧结磁体显微组织和磁性能的影响

研究了复合添加Ga、Nb对NdDyTb-FeCo-B烧结磁体的显微组织和磁性能的影响。结果表明:添加0.1%Ga、0.5%Nb磁体的矫顽力iHc、剩磁Br、最大磁能积(BH)max均较好。用SEM电镜对显微组织进行分析,发现添加Ga后晶粒大小均匀,形状规则化。在烧结过程中Ga原子置换Nd2Fe14B相中Fe原子形成Nd2Fe14-xGaxB二次主相,使反磁化核不易形成和扩展,从而改善磁体的磁性能。     

Ce取代量对Nd-Fe-B制备工艺及性能的影响

本文研究了不同Ce添加量对烧结Nd Fe B磁体的制备工艺及磁性能的影响,采用阿基米德法对磁体密度进行测量、脉冲磁滞回线测量仪PFM等对磁体性能进行了分析。研究表明,随着Ce的添加量增加,烧结磁体的密度升高,有利于磁体的致密化。含Ce磁体最佳烧结温区960℃~1010℃之间,比传统Nd Fe B烧结温度低50℃~80℃。随着Ce取代量增加,磁体综合性能下降,Ce含量在30%TRE以上时,热处理对性能的提升效用减弱,磁体只需一步烧结即可达到最优性能,从而缩短了制造流程,为低成本稀土磁体的制备提供了基础。     

烧结Nd-Fe-B磁体腐蚀动力学行为

研究了不同成分的烧结Nd-Fe-B磁体在恒定湿热和中性盐雾腐蚀环境中的腐蚀动力学行为,讨论了不同合金成分和腐蚀条件对磁体腐蚀速率的影响,探讨了烧结Nd-Fe-B磁体在不同介质中的电化学行为.结果表明:烧结Nd-Fe-B磁体在湿热环境中的重量变化表现出明显的抛物线衰减规律,而在盐雾腐蚀环境中的重量变化表现出先增后减的规律.以重稀土Dy替代少量Nd,并添加少量Co等元素,可以提高烧结Nd-Fe-B磁体的耐湿热和耐盐雾腐蚀性能.     

低温度系数稀土永磁体的研究

研究了具有较低温度系数的稀土永磁体,包括低矫顽力温度系数的Nd2Fe14B/Fe3B-ferrite复合粘结磁体和低剩磁温度系数的Sm0.8RE0.2(CobalFe0.22Cu0.06Zr0.03)7.4(RE为Gd,Er)烧结磁体.实验表明,添加矫顽力温度系数βjHc为正数的铁氧体磁粉可将粘结磁体的矫顽力温度系数值减小.还讨论了固溶处理对2∶17型Sm-Co烧结磁体磁性能的影响以及添加重稀土元素部分替代钐,对提高温度稳定性的作用.     

废旧烧结Nd-Fe-B磁体添加Ce再制造技术研究

烧结Nd-Fe-B磁体再生过程中会引起稀土元素的氧化和损失,因此重新烧结时无法致密化。添加Ce金属,有助于再生磁体的致密化,并优化磁体的显微组织结构。通过低成本Ce金属的添加,成功实现再生磁体的综合性能优化。并研究了废旧烧结Nd-Fe-B磁体的吸氢过程,用BH测试仪测试了再生磁体的磁性能;采用扫描电镜观察了再生磁体的微观结构。添加4%Ce(质量分数)时,在1 350 K烧结、773 K热处理条件下,再生磁体的剩磁达到了原磁体的98%以上,内禀矫顽力超过了原磁体。     

添加Dy、Nb对烧结NdFeB磁体结构与性能的影响

采用SC工艺制备了Nd-Fe-B合金铸片,研究了在合金铸片中添加Dy、Nb元素对合金铸片显微结构和烧结Nd-Fe-B磁体磁性能的影响,确定了Nd-Fe-B磁体获得最佳磁性能时Dy元素、Nb元素的含量,并用扫描电镜、磁性能测量仪等对其进行了分析和测量。实验结果表明,Dy元素的添加可以使晶粒细小化、均匀化、规则化,在不显著影响剩磁的情况下大幅度提高磁体的内禀矫顽力;在含Dy元素和Co元素的磁体中加入少量Nb元素可以在不显著影响剩磁的情况下较大幅度提高磁体的内禀矫顽力,降低磁通不可逆损失,提高磁体使用温度。     

添加Gd、Ho对烧结Nd-Fe-B磁体微结构与性能的影响

在Nd-Fe-B合金中添加Gd、Ho元素,可促进Nd2Fe14B柱状晶的生长,使富Nd相分布均匀,细化磁体的晶粒。添加Ho对磁体内禀矫顽力提高较好,添加Gd对磁体J-H退磁曲线的方形度提高较好,但磁体的剩磁与磁能积会降低。Gd、Ho的添加可以降低磁体的开路磁通不可逆损失,使得磁体具有较好的热稳定性。     

Pr—Nd混合金属制备快淬磁粉

采用Pr—Nd混合金属制备(Pr,Nd)—Fe—B的快淬薄带。经700C晶化处理后制成粘结磁体。其性能与三元Nd—Fe—B快淬粉粘结磁体相当。(Pr,Nd)_(12.5)Fe_(81)B_(6.5)的粘结磁体的最大磁能积达66.1kJ/m~3(8.3MGOe)。     

添加混合稀土的廉价Nd-Fe-B的研究

Nd-Fe-B永磁材料不仅具有很高的磁性能 ,而且不含资源紧缺的战略物资钴 ,因而其应用前景非常广阔。但人们希望其价格再降低 ,所以开发廉价磁体非常必要。可以通过降低原材料的成本 ,达到降低磁体成本的目的。实验对以混合稀土取代Nd Fe B合金中的钕的廉价铁基稀土永磁进行了研究 ,结果表明 :随着混合稀土的增加 ,磁性能有所下降 ,但在合金中添加少量的Al,Co,Nb ,可使磁体的磁感矫顽力 BHC上升 ,剩余磁感应强度Br、磁能积 (BH) m稍有下降。     

烧结Nd-Fe-B磁体晶界扩散TbH2高温稳定性及其机理

采用涂敷方式,在烧结钕铁硼表面均匀涂敷TbH₂粉末,经过不同的扩散温度处理,制备出晶界扩散磁体。研究了晶界扩散TbH₂对烧结Nd-Fe-B磁体常温磁性能及高温稳定性的影响,并分析了磁体矫顽力提升的机理。常温磁性能研究表明,扩散磁体经过890 ℃+490 ℃工艺处理后性能达到最优,矫顽力从1 383 kA/m提升到1 988 kA/m。高温磁性能结果显示,扩散磁体200 ℃的矫顽力温度系数|β|比原始磁体降低0.032%/℃,磁通不可损失hirr比原始磁体降低21.47%,扩散TbH₂明显提高了烧结Nd-Fe-B磁体的热稳定性。分析得出,晶界扩散TbH₂磁体矫顽力提升的机理是Nd₂Fe₁₄B晶粒外延层形成了（Tb, Nd）₂Fe₁₄B核壳结构,提高了磁晶各向异性场;同时改善了磁体的微观组织结构,有效地隔绝了晶粒之间的磁交换耦合作用。      

充氢球磨及脱氢处理对纳米Nd2Fe14B/α-Fe组织和性能的影响

研究了在氢气氛下机械球磨铸态Nd8Fe86B6合金, 使Nd-Fe-B合金发生歧化反应, 随后在一定温度下进行真空脱氢处理, 并通过粉末压制成形制备纳米双相稀土永磁体. 利用X射线衍射 (XRD)、透射电镜(TEM)、以及原子力显微镜(AFM)等测试手段, 对球磨过程中合金粉末吸氢岐化反应以及脱氢过程中相变及粉末形貌进行分析观察. 实验结果表明, Nd8Fe86B6合金中Nd2Fe14B相发生了吸氢并歧化反应, 球磨20h后获得了晶粒大小为10nm左右的Nd2H5、 FeB和α-Fe歧化组织, 氢化及岐化反应对粉末颗粒细化效果明显, 球磨20h后大部分颗粒尺寸约为70nm, 经过真空脱氢处理后颗粒尺寸约为135nm. 研究得出, 对球磨20h并在700℃下进行脱氢再结合处理获得的粉末进行室温下压制成形, 获得了晶粒组织约为25nm左右的复相组织, 通过振动样品磁强计(VSM)测得压制磁体的磁性能最高为 Br＝0.72T, Hci＝553kA/m, (BH)m=92.5kJ/m3.     

Nd-Y-Fe-B永磁合金研究进展

随着Nd-Fe-B磁体的快速发展,合理利用La、Ce、Y等相对廉价稀土来降低生产成本具有重大的研究意义。研究Y在Nd-Y-Fe-B中添加对其磁性能的影响,有助于其他新兴磁体的发展。综述了Y替代Nd或者Fe对稀土永磁材料磁性能的影响,包括:Nd-Y-Fe-B合金本征磁性能、Nd-Y-Fe-B烧结磁体的磁性、Nd-Y-Fe-B纳米晶磁体的宏观磁性和微观结构。     

DyAl合金薄膜在NdFeB基体上真空热扩渗行为的研究

采用直流(DC)磁控溅射的方法,在烧结NdFeB磁体表面制备了DyAl合金薄膜,镀膜样品经真空热扩渗(800℃×6h)和时效处理(900℃×2.5h+490℃×5h),研究了样品的微观结构组织与磁性,并对Dy、Al元素在基体中的真空热扩渗行为进行了探讨。结果表明,随着DyAl合金薄膜厚度的增加,磁体的内禀矫顽力Hcj相应提高,内禀矫顽力Hcj提高176kA/m(2.2kOe)。通过对样品微观组织结构观察发现,Dy和Al元素沿晶界富Nd相优先扩散,大量集中分布在主相晶粒表层和富Nd相交界处,不仅改善了晶界表面浸润性,也改变了主相晶粒表层合金成分和微结构,这种晶粒表面与晶界相的改性导致烧结NdFeB磁体的内禀矫顽力Hcj提高。     

Ce对NdFeB永磁体磁性能和微观结构的影响

研究了稀土元素Ce的添加对NdFeB性能的影响。随着Ce含量增加,样品的磁性能剩磁、矫顽力、磁能积分别下降。对比结果:添加量10%时,磁体性能较优,剩磁1.2 T,内禀矫顽力1002 kA/m,最大磁能积273.7kJ/m3。使用XRD检测磁体中CeO2衍射峰增强,SEM观察烧结样品富钕相富集区域增加,样品中孔隙数和孔洞直径明显增大造成磁性能恶化。Ce含量增加导致性能下降,但本实验室制造的(Nd,Ce)2Fe14B磁能积仍在30 MGOe～35 MGOe范围,因而探索稀土元素Ce替代Nd的工作仍然具有积极的经济效益和社会意义。     

Nd取代对Pr-Nd-Fe-B烧结磁体耐腐蚀性的影响

以HAST加速寿命试验后磁体失重,以及在不同腐蚀介质中磁体动电位极化曲线为表征,研究稀土元素Nd取代Pr对烧结Pr-Nd-Fe-B磁体耐腐蚀性的影响.结果表明:用Nd完全取代Pr后,磁体失重减小,室温下在0.1 mol/L HCl溶液、3.0 % NaOH溶液、3.5 % NaCl溶液中腐蚀电位不同程度地正移,表明磁体耐腐蚀性得到改善.通过场发射扫描电子显微镜观察HAST试验后磁体的微观组织形貌发现,Nd取代Pr后,晶界分布变得更加连续、清晰,且晶界交隅处的富稀土相含量减少,从而延缓了晶界腐蚀速率,使磁体的总体耐腐蚀性得到提升.      

合金元素对Nd2Fe14B/α-Fe磁性能的影响

通过单一添加 ,研究了C ,Pr,Nb对Nd2 Fe1 4B/α Fe纳米复合永磁体磁性能的影响 ;用少量C取代B ,可以显著提高Nd9Fe85.5Nb1 .0B4 .5-yCy 永磁体的内禀矫顽力iHc,用Pr代替部分Nd可以提高双相快淬薄带的矫顽力并改善退磁曲线的矩形度。当Nb含量控制为 0 .5 %时 ,Nd2 Fe1 4B/α Fe的各项磁性能均有显著提高。采用五因子二水平正交分析方法 ,研究了Ga ,Nb ,Zr,Hf和Pr复合添加对磁性能的作用。Nb是影响剩余磁极化强度Jr 和最大磁能积 (BH) max最为显著的因子 ,而Pr对iHc 的影响最强烈。另外 ,在Nb ,Pr之间 ,Nb ,Hf之间 ,Ga与Pr以及Ga与Hf之间的交互作用也对磁性能有显著影响 ,优化的合金成分为Nd2 .2 5Pr6 .75Fe84 .5Ga1 .5Nb0 .5B4 .5,在 15m·s- 1 带速下获得的最佳磁性能为Jr=1.0 5 3T ,iHc=5 3 0 .9kA·m- 1 ,(BH) max=12 4kJ·m- 3。