Nd—Fe—B粘结磁体磁粉制备

本文所介绍的Nd-Fe-B粘结磁体磁粉的制备系采用铸态Nd-Fe-B合金高温氢气爆裂法。氢爆过程由氢化—加温—真空脱氢等步骤组成。加热温度为750～950℃。本方法制备的粘结磁体的内禀矫顽力H_(ci)≥800kA/m;各向同性的最大磁能积(BH)_(max)≥32kJ/m~3。     

高性能Nd-Fe-B复合永磁材料微磁结构与矫顽力机制

概述了近年来有关高性能Nd-Fe-B复合永磁材料矫顽力机制的研究进展,研究了工艺过程对矫顽力的影响机制和所适应的理论模型,重点探讨了双主相合金技术制备的高性能永磁材料的微结构特征与矫顽力的关系,尝试解释了双主相合金技术制备的高性能永磁材料的矫顽力机制 由传统的单合金或双合金工艺制备磁体的矫顽力机制可用发动场理论解释,且与实际相符较好.探讨了热压/热流变磁体各向异性的形成,展示了热退磁过程中烧结和热压/热流变磁体畴结构的演变规律.制备出最大磁能积约为424 kJ/m3的各向异性纳米品Nd-Fe-B磁体,研究表明,各向异性的产生主要源于再结晶过程中晶粒的择优生长和通过边界液相所促进的晶粒滑移和旋转.揭示出高性能各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体的典型磁畴结构是一种交换耦合畴.交换耦合畴的温度依赖关系是影响磁体使用温度的主要因素.     

高工作温度烧结钕铁硼磁体的研究现状

综述了高温使用烧结Nd-Fe-B磁体的研究现状,总结了制作高温烧结Nd-Fe-B磁体常用的3条途径,即提高居里温度、磁晶各向异性场和优化磁体显微组织.这三项措施一般需同时使用,以获得综合性能良好的耐高温磁体.     

各向异性Nd2Fe14B／α-Fe纳米晶复合磁体的制备和性能

采用声化学法、放电等离子烧结技术(SPS)和热变形工艺制备致密各向同性和各向异性Nd_2Fe_(14)B/αFe复合磁体,研究了软磁相包覆对磁体的结构和性能的影响.结果表明,软磁相α-Fe对各向同性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体的影响主要表现为增强两相间的交换耦合作用,从而提高剩磁.当α-Fe体积分数的数值适当(不超过2%)时,各向异性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe磁体形成较好的c轴晶体织构,具有较高的磁性能.α-Fe体积分数为1%的磁体性能最高:B_r=1.367 T,H_(ci)=712 kA/m,(BH)_m=327 kJ/m~3.     

各向异性热压稀土永磁体的热变形机制及微磁结构研究

重点研究制备工艺对各向异性热压稀土永磁体性能的影响,探讨了热压永磁体的热变形机理和数学描述模型,并尝试从微磁结构的角度研究各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体,揭示纳米晶粒之间的静磁和交换耦合相互作用、磁化和反磁化、热退磁等微观机制。获得了最佳磁性能为:Hcj=1 157 kA/m,Br=1.465 T,(BH)max=426 kJ/m3纳米晶Nd-Fe-B磁体。     

钐铁氮稀土永磁材料产业化进展

Sm2Fe17Nx稀土永磁材料由于具有优异的内禀赋磁性能,它的饱和磁化强度达1.54T,可与Nd-Fe-B的1.6T相媲美;居里温度为470℃(Nd-Fe-B为312℃)、各向异性场为14T(Nd-Fe-B为8T)均比Nd-Fe-B材料高,并且其耐腐蚀性、热稳定性、抗氧化性也更优于Nd-Fe-B永磁材料已经成为新一代的稀土永磁材料。但是,目前对其矫顽力机制、化学成分优化、渗氮工艺以及制备高性能磁体等方面的产业化研究还不透彻,还需要在优化磁粉加工工艺、开发新的粘结剂与成型方法上做大量工作。     

热渗温度对表面Al合金化Nd-Fe-B烧结磁体的性能及结构的影响

采用表面热渗Al工艺,实现了对Nd-Fe-B烧结磁体的表面保护和优化高温磁性能。通过在Nd-Fe-B烧结磁体表面热渗Al,在磁体表面形成了与基体冶金结合的致密的Al合金层。在Al合金层的保护下,表面热渗Al磁体的耐腐蚀性能得到了明显改善且磁性能保持良好。在高压加速老化测试168 h后,Al-700磁体的单位表面积增重量(3.40 mg·cm^-2)远低于基体(14.28 mg·cm^-2)。利用电化学工作站测试了表面热渗Al磁体的极化曲线,其腐蚀电流密度值较基体明显降低。显微组织分析表明,Al合金化层的厚度随热渗温度的增加而增加。在700℃的热渗温度下,晶界内形成了均匀连续的富Al相,从而获得了较优异的综合性能。根据XRD相分析,热渗过程中,随着温度的升高,Al、Fe和Nd原子在合金层中相互扩散越剧烈,磁体表面相继形成Al-Fe相和Nd-(Al, Fe)相。该研究为提高Nd-Fe-B烧结磁体的耐蚀性能和性价比提供了新的思路。     

用于永磁电机的理想的功能材料—Nd—Fe—B永磁体

Nd-Fe-B永磁已广泛应用于各种电机之中,可使电机体积小、重量轻、比功率高。如果电机设计得好,不但不会增加成本,从总体效果来看,甚至会使成本降低。影响Nd-Fe-d永磁在电机中使用的主要障碍是_iHc的温度系数太大。大幅度提高磁体的iHC,可以使Nd-Fe-B的热稳定性得到明显改善。在200℃以内使用改善了热磁特性的Nd-Fe-B永磁并不比钐钴类磁体的热稳定性差。一般电机的使用温度在100～130℃左右,在此温度下磁体仍然具有一条接近线性的B-H曲线。预稳定处理可以消除磁体的不可逆损失。环氧树脂涂层是防止磁体锈蚀的最好办法。     

钴—稀土永磁合金在高达650℃时磁化强度的变化

磁化强度随温度的变化与设计永磁体装置的工程技术人员有关。特别感兴趣的是在磁体被加热到稍高的温度时所发生的可逆和不可逆损失。本文讨论了当Co-Sm和其他钴-稀土永磁体被加热到室温以上的温度时所产生的不可逆磁化损失的本质。结果表明,这种损失依赖于退磁曲线的工作点;还有,烧结后的热过程可以在控制磁化强度随温度变化方面起重要的作用。给出了有关成分、高温时效和冷却速度对不可逆损失影响的一些数据。测量了Co-Sm磁体在温度高达200℃时的退磁曲线,并且其数据与不可逆损失有关。     

纳米晶复合Nd8.5Fe76.6-xGaxCo5Zr2.7B6.2(x=0～0.5) 粘结磁体磁性能的研究

采用快淬和晶化退火法制备了成分为Nd8.5Fe76.6-xGaxCo5Zr2.7B6.2(x=0～0.5)的纳米晶复合永磁粘结磁体,研究了其磁性能的变化.结果表明,适量Ga元素的添加能有效提高磁体退磁曲线的方形度,进而提高磁体的最大磁能积.Ga含量0.2%(原子分数),快淬速度为16.0m/s的合金经670℃/4min的晶化处理后,制得的粘结磁体具有较佳的磁性能:Br=0.745T,jHc=730.1kA/m,(BH)max=80.1kJ/m3.适量的Ga元素的添加可以提高磁体的温度稳定性.Ga含量为0.2%(原子分数)的合金具有较好的温度系数,在25～150℃温度区间内剩磁温度系数α=-0.091%/℃,内禀矫顽力温度系数β=-0.353%/℃.     

Nd-Fe-B在电动汽车中的应用

据报道,一辆电动汽车大约可以使用Nd-Fe-B稀土永磁体16kg(包括驱动电机、自动控制装置和各种微型电机用永磁体).其中,仅一台驱动电机需使用1.2kg的耐热Nd-Fe-B磁体.大部分自动控制装置和微电机也使用耐热磁体.耐热Nd-Fe-B磁体是电动汽车不可缺少的主体工程材料之一.而且在电动汽车中的需求量也越来越大.     

Zr和V对可加工RE-Co永磁合金组织和性能的影响

研究了微量合金元素 Zr 和 V 对可加工 RE-Co 永磁合金组织和性能的影响。实验发现,联合添加微量 Zr 和 V 可使磁体在保持高 Br 的前提下具有较高的 H_(CB)。获得了(BH)_(max)(?)99kJ/m~3且可进行车削、钻孔和用内圆切割机切成厚为0.2mm 薄片的磁体。     

高性能稀土永磁材料制备与研究的进展

稀土永磁材料的高磁性能使其成为应用广泛的基础性功能材料．概述了高性能烧结Nd-Fe-B和纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料的制备与性能研究的几点进展．在采用速凝铸带加氢爆工艺制备高性能烧结Nd-Fe-B磁体方面，概述了材料中添加元素对磁体显微组织和磁性能的影响，以及制备工艺对高能积磁体的力学性能和耐腐蚀性能的影响．在采用非晶晶化工艺制备纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe型永磁材料方面，概述了添加元素在非晶晶化过程所起的作用，及其对材料相组成和微结构及磁性能的影响；同时概述了快淬速度、压力和晶化处理等制备工艺对材料微结构和磁性能的影响．     

钕铁硼磁体在磁选设备中的应用

性能优异的Nd-Fe-B永磁的问世,对传统的永磁磁选设备的改进和电磁磁选设备的永磁化产生了巨大影响。业已证明,Nd-Fe-B用于磁选设备既充分发挥其(BH)_m高的优势,又不受其居里温度低、永磁性温度系数大的弱点的限制,简化了磁选设备的结构,增大了磁场力。本文综述国内外采用Nd-Fe-B磁体制造磁选设备方面工作的进展。     

烧结Nd-Fe-B磁体的角度差与取向度

用Helmholtz线圈测量了烧结Nd-Fe-B小立方磁体组合成大组件磁体的总磁矩,实验结果表明,高取向烧结Nd-Fe-B磁体的有效宏观磁矩符合矢量线性叠加原理。烧结Nd-Fe-B磁体的取向度越高磁矩角度差越小,但磁矩角度差小的磁体其取向度不一定高。同时利用有限元方法计算了Halbach阵列的磁力线分布。     

各向异性粘结NdFeB磁体PTFE耐高温粘结剂的研究

研究了聚四氟乙烯(PTFE)在高温条件下的物理及化学变化以及其作为各向异性粘结NdFeB的粘结剂时不同含量对磁体的磁性能、热退磁效果、尺寸精度、力学性能的影响,同时考察了PTFE粘结NdFeB和环氧树脂(epoxy resin)粘结NdFeB的温度稳定性.认为PTFE由于其优异的耐高温性能,能够满足磁体热退磁对粘结剂的要求,而当PTFE含量为3%(质量分数)时磁体在保证小的尺寸变化率的基础上,可以使表面剩磁降到适于防腐处理的程度,但是其强度较低.同时,PTFE各向异性粘结NdFeB在高温条件下的不可逆损失hirr,剩磁的温度系数α和矫顽力的温度系数β都较epoxy resin粘结NdFeB的大.     

高性能各向同性及各向异性Nd-Fe-B/Fe复合磁体的制备

采用将Nd-Fe-B磁粉与Fe粉混合的方法,并结合真空感应热压烧结技术制得高性能的各向同性及各向异性复合磁体。研究了Fe粉含量对热压磁体磁性能的影响,以及温度和压力对磁体致密度和磁性能的影响。结果表明,适量的Fe粉添加(3%,质量分数)可提高热压磁体磁性能;升高温度或提高压力均可大幅提高磁体致密度,但过高的烧结温度使晶粒快速长大,恶化磁体磁性能,而温度过低磁体难易全致密化。在最佳热压温度及压力下制备的热压磁体具有最佳的磁性能:Br=0.852T,Hcj=798kA/m,(BH)m=131.5kJ/m3,磁体密度达7.72g/cm3;热变形后,最大磁能积达331kJ/m3。     

有机-无机混合相变材料的热物性研究

目的获得有效改善过冷,同时保持较高潜热、性能稳定的混合相变储能材料。方法分别制备不同质量比的硬脂酸/Mg(NO_3)_2·6H_2O、硬脂酸/Na_2HPO_4·12H_2O的混合材料,使用高低温交变箱测试长期循环性能,用温度记录仪测其步冷曲线,得到相变温度和过冷度,再使用参比温度曲线法对相变材料循环前后的相变潜热进行测试比较。结果硬脂酸/Na_2HPO_4·12H_2O混合材料的过冷度降低至3℃左右,经300次融化/凝固循环后过冷度维持恒定,潜热衰减率在20%以内。结论采用结构相似的2种混合相变材料均可改善无机水合盐的过冷度。硬脂酸与Mg(NO_3)_2·6H_2O相容性不佳,相变潜热的衰减加剧,循环稳定性变差,而硬脂酸与Na_2HPO_4·12H_2O的相容性良好,性能表现稳定,是一种良好的储能材料。     

Ce-Nd-Fe-B烧结永磁合金

为降低Nd-Fe-B合金成本,以部分铈(Ce)取代Nd研制成Ce-Nd-Fe-B实用永磁体,Ce占稀土总量的5—35％(重)。研究了Ce含量及工艺因素对合金永磁特性的影响。发现加入微量的Al,可改善内禀矫顽力。含5％Ce(重)的合金,其最佳永磁性能是Br=1.33T,H_(ci)=640kA/m,(BH)_m=331.8kJ/m~3。对几种含Ce合金的居里温度、温度系数及热损失进行了测量。     

Dy_2O_3掺杂对机械球磨Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体矫顽力的影响

用机械球磨法制备Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体,研究了Dy_2O_3掺杂对纳米复合磁体磁性能的影响。结果表明,掺入Dy_2O_3能显著提高复合磁体的矫顽力,且随着Dy_2O_3掺杂量的增大最大矫顽力对应的退火温度降低。X射线衍射分析结果表明,掺入Dy_2O_3使Nd_2Fe_(14)B的晶格常数减小,也即Dy部分替代Nd后生成了(Nd,Dy)_2Fe_(14)B硬磁相。因此,复合磁体矫顽力的增强主要归因于硬磁相磁晶各向异性的提高。但是,硬磁相磁晶各向异性的提高缩短了有效交换耦合长度,表现为过量掺杂Dy_2O_3使矫顽力降低。