NdFeB母合金吸氢和脱氢过程的研究

研究了吸氢过程中氢压和合金成分的变化对饱和吸氢量及活化时间的影响，脱氢过程中温度对脱氢量的影响以及歧化反应发生的温度条件。调节吸氢过程中的氢压分别为0．1MPa、0．6MPa，结果发现，随氢压的提高饱和吸氢量增大，活化时间减少。制备(Nd0．935Dy0.065)xFe79．7B6.1(x＝13，13.5，14，14．5，15，15．5)的鳞片，保持氢压不变，发现随稀土含量的提高，也具有上述规律。通过差热分析方法测量脱氢过程中几种反应发生的温度条件，在设定的温度下脱氢，并测量脱氢量。结果发现在恒压条件下，600℃下脱氢量为53％，700℃下脱氢，合金已发生歧化反应。     

氢爆工艺中脱氢程度对烧结NdFeB磁体永磁性的影响

研究了氢爆工艺中不同的脱氢气压对烧结NdFeB磁体永磁性能的影响。结果指出，随着脱氢气压的增大，磁体的磁能积和矫顽力也增大。样品不脱氢时，磁体内出现大量微裂纹，这是由于烧结时放气量太大的缘故。这些表明选择合适的脱氢平衡气压是氢爆工艺中的一个重要因素。     

NdFeB铸块HD工艺中温度和压力对吸氢行为的影响

对NdFeB铸块在HD工艺中温度和压力对吸氢行为的影响进行了研究。研究发现，NdFeB铸块在氢爆过程中明显存在孕育期，其吸氢过程分为四个阶段：孕育期阶段、慢速吸氢阶段、快速吸氢阶段和缓慢吸氢阶段；随着氢气压力(1～4atm)的升高，孕育时间缩短，吸氢越快；随着温度的升高，NdFeB铸块吸氢越迅速，当温度升至一定程度时，孕育期消失。扫描电镜观察发现，NdFeB合金氢爆破碎中的断裂方式包括沿晶和穿晶断裂，氢爆粉末尺寸小于50μm，取得了较好的氢爆效果。     

温压工艺对粘结NdFeB磁体性能的影响

采用温压工艺制备粘结NdFeB磁体,发现温压技术可以有效地提高牯结磁体的密度.改善磁体磁性能.研究表明:温压效果与温压温度的选择和温压压力密切相关.通过对温压机理的分析,发现最佳温压温度由粘结剂的软化点、粘度和固化点三个因素共同决定.而随着温压压力的升高,粘结NdFeB磁体的密度和磁件能增大,并在压力为650 MPa时得到了粘结磁体磁能积的最大值(50.43 kJ/m~3).     

各向同性粘结NdFeB磁体的温压成型工艺研究

采用温压成型的方法制备各向同性粘结NdFeB磁体,主要研究了成型温度、成型压力对磁体密度、磁性能及力学性能的影响。结果表明,采用温压成型工艺,可以在较低的压力下压制出高致密度的粘结NdFeB磁体。磁体磁性能随压制力的增加呈现先升高后降低的变化规律;温度越高,磁性能达到极值所需的压力越小。经过工艺参数优化后所制备的粘结NdFeB磁体获得了较高的磁性能与力学性能,其磁能积、抗压强度分别为88kJ/m3与192MPa。     

粘结NdFeB系磁体概述

本文按照磁性材料的组成将粘结NdFeB磁体分为单一型磁体和复合型磁体两大类，并分别作了介绍，而且从原料（磁粉，粘结剂和助剂）种类及作用，成型工艺和各种防腐方法等方面进行了综述，认为复合型磁体，复合涂层是改进磁体磁性能，温度稳定性和耐腐蚀性的有效方法。     

制备贮氢电池正极的工艺研究

采用正交试验方法研究了制备贮氢电池正极片的配方、导电剂、掺杂剂、添加剂、粘结剂以及制片压力等多种工艺因素对贮氢电池性能的影响,得到了制备贮氢电池正极片的最佳工艺条件：正极活性物质中添加３．０％～４．０％添加剂、１．０％～２．０％导电剂、２．０％～３．０％掺杂剂、复合粘结剂比例ＣＭＣ：ＰＴＦＥ＝０．２～０．６ ：１ ,制片压力为１０～１２ＭＰａ。研究发现：添加一定量的某 些掺杂剂如氧化钴等,可以有效地防止镍电极出现膨胀、脱落等现象,从而提高贮氢电池的循环寿命及自放电等性能。     

Al-Si-Mg系铝合金熔体吸氢热力学研究

通过建立铝合金熔体吸氢的热力学过程模型,分析了影响Al-Si-Mg系铝合金熔体吸氢的热力学因素。结果表明,降低空气湿度、熔炼温度、压力有利于降低铝液吸氢速率;Si、Mg含量与空气/铝液界面处的氢含量成线性关系,提高Si含量、降低Mg含量有利于降低空气/铝液界面处的氢含量,从而降低铝液的吸氢速率。     

圆锥破碎壁的铸造工艺与模拟

为提高ZGMn13圆锥破碎壁锰钢铸件的耐磨性,减少缩松、缩孔及裂纹等缺陷,对原工艺的浇注系统、冒口等进行改进。利用procast软件对铸件充型和凝固过程进行数值模拟并验证改进后的工艺,对模拟结果进行分析。结果证明,改进后的工艺提高了产品质量,减少了铸件缺陷。     

不同工艺烧结钕铁硼磁体的脆性分析

不同工艺生产的烧结钕铁硼磁体的脆性（冲击韧性）差异很大。其中,传统工艺磁体的冲击韧性最好,合金锭加氢化工艺磁体稍差,而速凝（SC）加氢化磁体的冲击韧性值仅约为前两者的1／2。扫描电镜断口观测显示不同磁体微观断裂机制不同。传统工艺磁体的裂纹源于主相晶粒内部的解理断裂;合金锭加氢化磁体的裂纹可能起源于主相边界上附着的富钕相颗粒;而SC加氢化磁体的裂纹源于主相的穿晶断裂。XRD分析表明两种氢化磁体脆性差异是因为各自在氢化破碎过程中参与氢化的相不同。合金锭加氢化磁体只有富钕相参与氢化;而SC加氢化磁体主相晶粒参与了氢化。     

阴极析氢对钕铁硼磁体矫顽力和热稳定性的影响

本文研究了由阴极析氢导致的烧结钕铁硼磁体矫顽力和热稳定性下降。使用SQUID-VSM、DSC、XRD、TEM和SEM系统地研究了磁性能,相结构和形貌的变化。阴极析氢后,300 K时矫顽力从13 kOe下降到12.1 kOe。温度系数α从-0.253 %/℃下降到-0.3229 %/℃,β从-0.7518 %/℃下降到-0.7738 %/℃。其作用机制如下：在阴极析氢过程中,部分产生的氢与Nd2Fe14B相和富钕相反应,相应地生成Nd2Fe14BHx和NdHx。生成的NdHx有体积膨胀,导致了晶间裂纹和应力。XRD和微观形貌都确认了这些缺陷的存在。这些缺陷促进了反磁化畴的形核,进而降低了磁体的矫顽力和热稳定性。     

The effect of absorbed hydrogen on the corrosion behavior of sintered NdFeB magnet

The absorption of hydrogen by NdFeB magnet has been investigated by using the electrochemical charging technique at constant cathodic current density I_c ranging from 0 to 4 mA/cm². Open circuit potential measurements (OCP) and polarization curves were carried out to study the corrosion behavior of the charged NdFeB magnet in 0.01 mol/L NaCl solution. The results showed that hydrogen had a strong influence on the corrosion of NdFeB magnet. The open circuit potential became gradually negative due to the hydrogen incorporation into the NdFeB magnet. The corrosion resistance was reduced gradually with the increasing cathodic current density I_c. The surface structure and the morphology of the charged NdFeB magnet were examined by XRD and SEM. The results revealed that the effect of the absorbed hydrogen focused mostly on accelerating the exfoliation corrosion of Nd₂Fe₁₄B matrix grain.     

氢气压力、温度对NdFeB铸块和铸片吸氢的影响

研究了H2压力、温度对NdFeB铸块和铸片吸氢的影响。结果表明,NdFeB铸块和铸片在吸氢过程中均明显存在孕育期,其吸氢过程均可分为4个阶段:孕育期阶段、慢速吸氢阶段、快速吸氢阶段和缓慢吸氢阶段。随着H2压力(1×lO5Pa-4×105Pa)和温度(293K-373K)的升高,NdFeB铸块和铸片的吸氢速度加快,孕育期缩短。且当温度升至一定程度时,铸块的孕育期消失,而铸片的吸氢始终存在孕育期。铸片吸氢过程中的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ阶段的吸氢时间均明显长于铸块,而第Ⅳ阶段的吸氢时间则较短。研究同时表明,NdFeB铸块和铸片的吸氢量几乎不受氢气压力的影响,但随温度的升高,吸氢量减少。     

烧结NdFeB磁体相的继承性研究

设计成分为Nd32.5B1.04Febal(质量分数,%),经过熔炼,制粉,成型,烧结后制备了烧结NdFeB磁体,对样品的铸锭,烧结态样品以及高温回火态样品,低温回火态样品的微观组织采用SEM进行了仔细地分析。结果显示,烧结NdFeB磁体的相具有"继承性",在熔炼中产生的α-Fe相会被烧结回火后的磁体继承下去,而烧结中形成的Nd2Fe14B相和B-rich相在回火后数量和形态基本上变化不大,Nd-rich相虽然数量变化也不大,但是在高温回火中熔化流动,均匀分布在主相Nd2Fe14B周围,把主相Nd2Fe14B一个个分隔开来,在低温回火中,这种流动会延续,相的形态会得到巩固,使得磁体最终获得良好的综合磁性能。     

Effect of Annealing on the Magnetism of the Sintered NdFeB Magnet

This paper deals with the effect of annealing on the magnetism of the sintered NdFeB magnet with a composition of Nd30B5.1Dy1.2Al0.6Nb0.7Fe62.4. Microstructural investigations of the grain size and grain boundaries with SEM were carried out. Microstructural investigations showed the presence of some Nd-rich phase in grain boundaries and main phase.The results of magnetic properties analysis shows that this non-magnetic Nd-rich phase, produced in annealing process,can increase or decrease the magnetism of the sintered NdFeB-type permanent magnet. Appropriate amount of Nd-rich phase will strengthen the pinning field and elevated the coercive force of magnet, but too many these non-magnetism phases in Nd2Fe14B main phase will decrease it. When the sintered NdFeB magnet was annealed at 3Pa and 492℃ for an hour the coercive force would raise from 915.6kA/m to l164.SkA/m, and the (BH)max from 277.7kJ/m to 349.5kJ/m. However, annealing at a non-optimized temperature at 542℃, microstructure changes in some main phase will leading the decrease of properties.     

The influence of Co and Ga additions on the corrosion behavior of nanocrystalline NdFeB magnets

Isotropic nanocrystalline Nd₁₄Fe₈₀B₆ and Nd₁₂Dy₂Fe_73.2Co_6.6Ga_0.6B_5.6 magnets with different grain sizes in the range of 60-600 nm have been produced from melt-spun materials by hot pressing at 700 °C and subsequent annealing at 800 °C for 0.5-6 h. The microstructure has been characterized using XRD, SEM, energy dispersive X-ray analysis, and Kerr microscopy. The corrosion behavior of NdFeB magnets has been examined on 0.1 M H₂SO₄ by in situ inductively coupled plasma solution analysis, gravimetric and electrochemical techniques. The corrosion hydrogen absorption/desorption behavior has been investigated by thermal desorption analysis and hot extraction methods. Partial substitution of Fe with Co and Ga leads to an improvement in corrosion resistance and reduces the affinity and binding energy for hydrogen in these materials. Coarsening of the microstructure results in a better corrosion performance of these materials. The corrosion behavior of the magnets in relation to phase composition, phase distribution and grain size is discussed in terms of dissolution, hydrogenation and mechanical degradation.     

退火处理对烧结钕铁硼永磁体磁性能的影响

研究了退火处理对烧结钕铁硼磁合金性能的影响，发现适当的热处理能提高钕铁硼的综合磁性能，在3Pa真空度492℃条件下对普通钕铁硼退火处理1h，其矫顽力Hc由11．5kOe提高到14．63kOe，最大磁能积(BH)max值由35MGOe提高到了43．9MGOe。     

反应球磨法制备La-Mg-Ni复相储氢合金的研究

以La,Mg及Ni金属粉末为原料,通过采用反应球磨法,在0.4 MPa氢气气氛下制备了不同镁含量的LaNi5-x%Mg（x=25,40）（质量分数）复合储氢合金,试图同时实现储氢材料的合成与改性。采用XRD、SEM、TG-DSC对材料的物相、形貌、放氢性能进行分析。通过选用合理的球磨工艺参数,获得了主要组成物相为MgH2、LaH3、Mg2NiH4和单质Ni的复相储氢合金。该系列储氢合金存在两个放氢温区。当镁的质量分数为25%时,样品放氢量为5.02%。     

Study on Hydrogen in Mixed Gas Separated by Rare Earth Hydrogen Storage Alloys

采用中频感应炉在氩气保护下制备稀土镍系AB5型贮氢合金和La-Mg-Ni系AB3型贮氢合金。利用H2、N2和CH4配制的混合气体来模拟工业尾气,对利用稀土贮氢合金分离混合气体中氢气的纯度、合金抗杂质气体毒化及抗粉化性能进行研究。结果表明,稀土镍系AB5型合金由CaCu5型结构组成,AB3型La-Mg-Ni系合金为多相结构,由(La,Mg)Ni3、LaNi5以及LaNi2型相组成。在分离混合气体中氢气时,贮氢合金均受到杂质气体的毒化,导致吸氢速率降低,吸氢量减少。La-Mg-Ni系合金的抗粉化性能好于LaNi5及其多元化合金。综合考虑分离氢气的纯度、合金的抗毒化及抗粉化性能,认为LaNi3.7Mn0.4Al0.3Fe0.4Co0.2合金分离氢气的效果较好,氢气纯度可以达到90.7%。