重稀土掺杂烧结钕铁硼磁体的晶界调控研究进展

随着低碳经济的提出,烧结钕铁硼磁体作为新能源汽车及其他高新技术的核心材料越来越受到人们的关注,同时对其性能也提出了更高的要求,高矫顽力、高剩磁和大磁能积的永磁体成为人们追求的目标。烧结钕铁硼磁体的磁性能与微观结构中晶界成分、分布以及体积分数等密切相关。利用新型工艺在合金中掺杂重稀土可以很好地调控磁体的微观结构,从而在保持剩磁不变的基础上,提高磁体的矫顽力和磁能积。本文在详细介绍两种新型掺杂技术的基础上,梳理了近几十年来国内外通过掺杂重稀土金属、重稀土化合物及重稀土合金来调控磁体晶界结构、提高磁体矫顽力方面的最新研究成果,为进一步提高烧结钕铁硼磁体性能提供参考。     

稀土—鈷磁体器件評述

概述了迄今为止稀土—钴永磁体的应用情况。应用的要求和自前及即将在市场上有商品供应的各类稀土—钴永磁体的性能互相间是有联系的。讨论了几种采用稀土永磁体的商业上成功的设计实例,叙述了在这些方面应用稀土永磁体之所以经济的理由。现正处于发展阶段的应用领域包括那些只能采用稀土永磁体的部门和另一些用它们来取代老型号磁体的部门,以期在改善设备性能与可靠性,简化生产、降低系统成本和提高运行效率等方面获得重大进展。从原材料、特别是钐的供应限制,及由于金属钴的短缺和随之而来的钻价暴涨的角度,探讨了实现上述目标的前景。展望了采用稀土磁体代替其他磁性材料及电磁器件的前途。略论进一步改进稀土永磁体材料及磁体生产工艺的可能性,以及它们与装置设计之间的关系。为了维持稀土永磁体应用发展的局面,迫切要求有更多的稀土磁体产品投入市场。     

烧结NdFeB磁体的热浸镀铝工艺研究

NdFeB磁体是当今应用最为广泛的永磁材料之一,但对于烧结NdFeB永磁体而言,当工作温度升高时,磁体中Nd和Fe的强化学活性极易引起磁体不同程度的变形和粉化,因此,烧结NdFeB永磁体虽然具有极高的磁性能,却只能在100℃以下工作,这严重影响了它的应用和发展.本文对比了当今各种提高NdFeB永磁体抗氧化性方法,权衡其利弊,提出将热浸镀铝技术应用于烧结NdFeB永磁体的防护.实验证明,在烧结NdFeB永磁体表面热浸镀铝,镀层与基体之间可形成良好的冶金结合,从本质上提高了镀层的结合强度;同时,铝镀层在氧化环境中不但能够起到阳极保护作用,还可形成钝化膜,从而实现对基体的双重保护.     

采用速凝铸造工艺制备烧结NdFeB永磁体

概述了国内外在生产烧结NdFeB永磁体中,采用速凝铸造工艺制备磁体合金的研究进展,并介绍了一些有利于提高磁体性能的先进方法。同时分析总结了速凝铸造对提高磁体性能的部分机理。     

Recoma—永磁体应用中的新秀

Recoma永磁体是Brown,Boveri有限公司发展完善的商业产品,为用户可采用的磁体增添了一个受欢迊又有用的品种。这类磁体是由Co与稀土金属的化合物(Re-Co)制造的。现在市场上,Re-Co磁体、常规Alnico和铁氧体磁体构成了永磁体的过半数。本文以实际应用为例,概述了新的设计原理和利用Re-Co磁体杰出的性能改善系统的可能性。     

关于稀土钴永磁体的蜂腰形磁滞回线

去年,我们研制成功“稀土—钴永滞材料磁滞回线连续测试仪”。此后,我们开始用此仪器观察各种稀土—钴永磁体的磁滞回线。我们发现,不论是CmCo_5磁体,也不论是(Sm,Pr)Co_5磁体还是(Sm,MM)Co_2磁体,都有许多样品具有蜂腰形磁滞回线。根据我们半年多所收集的资料来看,大部分SmCo_5磁体都具有蜂腰形磁滞回线,而对于(Sm,MM)Co_5及(Pr,Sm)Co_5磁体来说,这种回线也是经常出现的。由此可见,在稀土钴永磁体的领域里,蜂腰形磁滞回线的出现,是一种普遍的现象。不论对材料工艺的研究,也不论对材料     

現代永磁体发展述評

本文历史地概述了整个永磁体领域的发展,包括Alnico,硬磁铁氧体和其他延性磁体材料,如Cunife,Vically和Co—Pt磁体。历史的描述将证明永磁材料在电气和电子工业中已经建立了目前的重要地位。其次讨论了最近十年在日本磁体工业中一些新磁体材料(包括稀土永磁体)的发展,除传统磁体材料之外,还包括Fe—Cr—Co磁体,Mn—Al—C磁体和稀土—钴磁体,后三者正进入商品化阶段。它们都体现出所希望的适当特点,能适应未来的重要用途。因此,从生产技术,设备种类,原材料供应和其它因素的观点,对三者作了稍为详细的描述,与此同时,作为参考性资料,报导了日本新磁体材料的最近发展。最后,提到了关于稀土永磁体研究工作的近况。     

注射成型粘结NdFeB永磁体

介绍了粘结永磁体的制备工艺,快淬NdFeB磁粉,HDDR磁粉及粘结磁体的磁性.提出了目前注射制备NdFeB磁体的技术开发要点.     

稀土钴永磁体的剩磁温度系数简易测量方法

近几年来,稀土钴永磁材料在我国得到了发展。随着它的应用的日益广泛,迫切要求测定磁体的磁性温度系数。目前,国内通用的测定稀土钴永磁体退磁曲残的办法是:首先用强脉冲磁场磁化,然后在电磁铁中测量剩磁Br及其它各点。用这种方法,只能进行室温测量,若要求在升温条件下进行测量,是困难的。一九七二年,我所采用可控硅半周波脉冲磁场装置和铁轭测量稀土钴永磁体的Br值,然后在由磁铁中测量退磁曲线其它各点。这种方法不仅简单易行,数据较可靠,而且由于铁轭体积较小,有利于在升温条件下测量磁体的剩     

IG有限公司引进Nd-Fe-B新磁体

瓦尔帕莱索工业公司的IG技术有限公司开始生产新的Nd-Fe-B永磁体,并考虑扩大稀土钴磁体原有的生产规模。据报道,商品牌号为NeIGT的新永磁体具有比目前市场上的钐钴磁体还要高的磁场强度,因而能用来制作体积小功率大的电机。最近该公司宣布,NeIGT27和NeIGT35分别具有27     

温压成形制备d-HDDR各向异性钕铁硼粘结磁体的研究

研究了d-HDDR各向异性NdFeB粘结磁体温压成形过程中粘结剂、润滑剂、成形压力对磁体磁性能的影响.通过温压机理的分析,发现温压工艺的温度主要决定于粘结剂体系的黏度、软化点和凝胶时间.添加适量的润滑剂,可减小粉末间及粉末与模壁间的摩擦力,有利于提高磁体的取向度.增加成形压力能明显提高磁体的密度,从而改善磁体的磁性能.采用合适的温压工艺,可获得取向度高(94%)、磁性能优异[BHmax=159.96 kJ/m3(20.17 MG-Oe)]的粘结钕铁硼永磁体.     

高矫顽力混合稀土永磁体的微结构与磁性能

利用高丰度混合稀土制备永磁材料不仅可以有效降低成本,同时可促进稀土资源的平衡利用。本研究采用晶界扩散工艺制备了高矫顽力混合稀土永磁体,研究了重稀土Tb对混合稀土永磁体磁性能及微结构的影响。研究发现,当晶界扩散热处理为880℃、8 h时,磁体表现出优异的磁性能,矫顽力由660.12 kA/m增长至1 248.13 kA/m,并且磁体剩磁仍然保持在1.29 T。Tb元素的扩散使混合稀土扩散磁体的主相晶粒边缘形成了(Tb,RE)₂Fe₁₄B核壳结构,这不仅增强了主相晶粒边缘的磁晶各向异性场,而且阻断了晶粒之间的磁耦合作用,抑制了反向畴形核的长大,提高了磁体的矫顽力。     

钴含量对烧结钕铁硼居里温度及磁性能影响规律研究

与烧结钐钴磁体相比,烧结钕铁硼稀土永磁具有优异的室温磁性能和力学性能,但其居里温度较低,只有310℃左右,限制了其在耐高温磁应用领域的使用推广。钴元素部分取代钕铁硼中的铁元素可以提高钕铁硼永磁体的居里温度,传统的钴添加方式会使磁体中形成铁钴软磁相,从而造成磁体的矫顽力大大降低。本文研究了不同钴添加量对钕铁硼磁体物相、居里温度和磁性能的影响规律,结合Al、Ga、Cu等元素对钕铁硼永磁体晶界相物相结构的协同调控作用,避免了钴元素取代铁元素过程中Fe-Co软磁相的产生。本研究制备的高钴含量钕铁硼磁体矫顽力高H_cj>28kOe,居里温度T_c>450℃,剩磁温度系数|α|20℃～100℃<0.078%/℃,矫顽力温度系数|β|20℃～100℃<0.55%/℃。     

后烧处理对Nd-Fe-B永磁体显微组织及矫顽力的影响

本文对后烧处理前后的Nd_(15)Fe_(77)B_3永磁体进行了金相组织观察、显微硬度测定、电子探针微区分析、X-射线衍射、透射电镜电子衍射分析。结果表明,不论是否进行后烧处理,永磁体均由Nd_2Fe_(14)B、富钕相和NdFe_4B_4三个主要相构成。富钕相在烧结Nd-Fe-B磁体中起着重要的作用,后烧处理改变了富钕相的分布和形态从而提高了磁体的矫顽力。     

钆对烧结钕铁硼磁体磁性能和相结构的影响

通过电弧炉冶炼合金,采用球磨制粉,在磁场下取向成型,真空烧结和热处理制备了Nd17-xRxFe76.5B6.5磁体,研究了在钕铁硼永磁体中用稀土Gd部分地代替钕时对永磁体的磁性能随Gd含量的变化。实验结果表明:在一定的烧结及热处理工艺条件下,Nd17-xRxFe76.5B6.5磁体在Gd含量小于5%(原子分数)时,Gd对磁体的剩磁和内禀矫顽力影响相对较小,当Gd含量5%时,磁体磁性能急剧下降。显微成分分析表明,在合金铸态下,Gd可抑制合金的α-Fe相的析出;在磁体中,Gd进入主相是降低磁体矫顽力的主要原因。     

永磁电机用钕铁硼磁体性能参数测试与分析

针对稀土永磁电机用钕铁硼磁体热稳定性差,测试了45SH钕铁硼磁体在不同温度下的磁性能参数变化、磁通量损失、电阻率的变化;可以看出:磁体样品温度升高,矫顽力温度系数逐渐降低,剩磁温度系数在升高,拐点上升,磁通损失明显,材料的电阻和电阻率反而趋势增大,电导率趋势减小.结果表明:钕铁硼永磁电机中的永磁体磁性变低,电机的参数性能指标就发生改变,永磁体的温度稳定性对电机应用至关重要.     

Sm2Co17永磁体的显微组织及其对矫顽力的影响

探讨了Sm(CobalFe0.197Cu0.049Zr0.026)7.5,Sm(CobalFe0.197Cu0.062Zr0.034)7.5永磁体的显微组织及其对矫顽力的影响.Sm2Co17永磁体由2:17相和1:5相两相所形成的胞状组织构成,并影响材料矫顽力的大小.在高矫顽力磁体的单晶表面有大量取向一致的沟痕,而不同晶粒内部的沟痕取向不同;沟痕较多时,磁体内所形成的1:5相增多,对畴壁的钉扎能力增强,有利于内禀矫顽力的提高.磁体表面的白色物质含Sm较多时可降低矫顽力.     

信息动态

钕铁氮永磁体新工艺打破国外技术垄断　　钕铁氮是一种原创性的新型稀土永磁材料 ,可广泛应用于汽车、电动自行车、IT、电声、机床和数字家电等行业。目前 ,国内外一些知名企业正在利用钕铁氮制造磁体产品。近日 ,从教育部主持的“新型稀土永磁材料—高性能钕铁氮磁体产业化开发”成果鉴定会上获悉 :我国建成了国内外第一条年生产能力 10 0t钕铁氮磁粉生产线 ,国际公认这是我国的发明 ,并取得国内外发明专利。该生产线的运行 ,标志着我国开始生产具有自主知识产权的新型稀土永磁材料。这是我国稀土磁性材料行业的一项突破。该项目得到了国…     

稀土磁体无刷电动机

在可变频率同步电动机及无刷直流电动机的转子结构中使用了永磁体。简要论述了这些装置。所用的控制方法,讨论了稀土磁体结构的必要技术条件。以稀土磁体无刷直流电动机为例,进行了讨论,並给出了这一系统的性能特征。     

黏结NdFeB永磁体的制备

介绍了黏结钕铁硼的发展现状及制备工艺过程。从影响黏结永磁体性能的各个因素出发,包括磁粉的制备、成型工艺、黏结剂及助剂的选择、磁体的防腐等方面介绍黏结NdFeB永磁体的发展。