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[硕士论文] 牟俊
材料学 东北大学 2010(学位年度)
摘要:随着现代工业快速发展,电气化革命和信息化革命接踵而至,高性能粘结NdFeB永磁材料的地位显得越来越重要。用HDDR工艺对Nd-Fe-B铸态合金进行处理,可以获得制备粘结磁体所需的各向异性NdFeB磁粉。用HDDR方法制备各向异性NdFeB磁粉工艺简单,磁粉性能均匀,且成本低。
  本论文设计了Nd12.5FebalCo15B6.5Zr0.5Gax(X=0,0.25,0.5,0.75);Nd12.2FebalCo15B6.0Ga0.5VY(Y=0,0.1,0.3,0.5) Nd11.5Dy1.0FebalCo15Ga0.3B6.5ZrZ(Z=0,0.1,0.2,0.3);和Nd12.5Dy1.0FebalCoMB6.5Zr0.1(M=14,15,16,17)四组成分,采用磁强计测得样品的磁性能,研究了HDDR法制备各向异性粘结NdFeB合金的工艺条件和添加合金元素(Ga,Zr,V和Co)对性能的影响,并通过X射线衍射研究HDDR粉的成相变过程。我们得到了如下主要结论:
  1.NdFeB合金经HDDR工艺处理所经历的相变化为:原始铸锭为粗大的2∶14∶1相在HD处理后2∶14∶1岐化生成NdH2、α-(Fe,Co)和(Fe,Co)2B三相,经HDDR处理后,岐化产物又重新生成细小的2∶14∶1相。
  2.对于Nd12.5FebalCo15B6.5Zr0.5Gax,适量Ga的添加有助于综合磁性能和各向异性提高。当采用工艺:室温×0.1MPa×1h→820℃×0.03MPa×2.5h→820℃×低真空×15min→820℃×高度真空×15min时,Ga含量在0.5at%的综合磁性能最好:(BH)m=222.8kJ/m3, Br=1.251T, jHc=656.8kA/m, DOA=0.523。
  3.对于Nd12.2FebalCo15B6.0Ga0.5VY,适当V的添加对磁性能和各向异性的提高有帮助。当V含量在0.3at%时其综合磁性能最好,当采用工艺:室温×0.1MPa×1h→820℃×0.03MPa×2.75h→820℃×低真空×15min→820℃×高度真空×15min时,性能可达:(BH)m=155.76kJ/m3, Br=1.244T, jHc=406.4kA/m, DOA=0.496。
  4.对于Nd11.5Dy1.0FebalCo15Ga0.3B6.5ZrZ,少量Zr的添加有利于磁粉综合磁性能的提高。当采用工艺:室温×0.1MPa×1h→820℃×0.03MPa×3h→820℃×低真空×15min→820℃×中高真空×15min时,Zr含量为0.1at%时的磁性能最好:(BH)m=146kJ/m3, Br=1.243T, jHc=151.2kA/m, DOA=0.396。
  5.对于Nd12.5Dy1.0FebalCoMB6.5Zr0.1,Co的添加量有利于各向异性的提高,本实验在工艺:室温×0.1MPa×1h→820℃×0.02MPa×3h→830℃×低真空×15min→830℃×高真空×15min下,Co含量在15at%时取得的综合磁性能最好:(BH)m=115.84kJ/m3,Br=1.096T, jHc=269.6kA/m, DOA=0.432。
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