高性能混合稀土热压/热变形永磁材料的研究

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	高性能混合稀土热压/热变形永磁材料的研究
	赖荣舜
刊名	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
	2017
页码	64
关键词	Nd-fe-b 混合稀土热压/热变形磁性能微观结构
产权排序	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
英文摘要	高速发展Nd-Fe-B永磁产业消耗大量的Pr、Nd、Dy、Tb等中重稀土而造成La、Ce等轻稀土的大量积压,资源的不平衡利用同时带来环境污染等一系列问题。为促进La、Ce等高丰度稀土资源的平衡而高质化利用,同时降低永磁材料生产成本从而提升市场竞争力,促进稀土永磁产业的可持续发展,高丰度稀土永磁材料已成为近年来的研究热点。本论文首先综合研究了不同取代量下以混合稀土MM(misch metal)替代Nd制备的热压/热变形磁体的磁性能、相组成和微观结构及其三者间的关系,然后考察了该高丰度磁体的稳定性,并采用中低温热处理工艺提高磁体的剩磁及磁能积,采用液相添加的方法大幅提高磁体的矫顽力。本文采用双合金工艺制备出高混合稀土取代量下具备高磁能积的热压/热变形磁体,具体研究内容与结果如下:首先,本文以由白云鄂博共伴生稀土矿开采的混合稀土(La-Ce约占80wt.%)为原料,通过快淬工艺,制备了剩磁与磁能积分别为6.85k Gs和8.35MGOe的MM-Fe-B快淬磁粉。将此快淬磁粉与商业磁粉MQU-F按不同质量比混合,采用双合金法制备热压/热变形磁体。实验中探索了最佳制备工艺,发现随MM含量上升,最佳变形温度上升。其中MM取代量30wt.%的RM30磁体剩磁13.46k Gs,矫顽力10.69k Oe,磁能积43.5MGOe。随MM含量上升,RM热变形磁体矫顽力单调下降,这主要是由磁体的各向异性场降低所引起的;RM热变形磁体仍能保持很高的剩磁和磁能积。通过XRD分析磁体主相为2:14:1相,不含其他杂相,磁体具有较高的取向度,形成较好织构,故磁体剩磁较高。微观结构与热磁分析显示磁体内部为多主相结构,即富Nd主相与富MM主相共存,表现为磁体内部既存在Nd含量相对较高的Nd-Fe-B条带又存在MM含量相对较高的MM-Fe-B条带。Nd、Ce元素均匀地分布于条带内,La元素分布在条带内部外,多余的未能成相的部分被挤出而富集于粗晶区的富稀土相中。综合各项分析表明磁体内晶粒间的长程静磁相互作用与短程交换耦合作用是获得高磁性能的关键因素。基于上述研究,本论文还考察了磁体的稳定性,并进一步通过热处理与液相添加的方法提高磁体的性能。添加MM的磁体与未添加MM的磁体耐湿热腐蚀性相当,而纯MM-Fe-B制备的磁体耐湿热腐蚀性较差。添加MM的磁体与未添加MM的磁体相比耐酸腐蚀性较差。中低温(650°C)回火能促进磁体内富稀土相流动而促进元素的扩散,从而提高磁体的剩磁与磁能积。经回火处理获得的磁体,MM取代量小于40wt.%(La-Ce 30.8wt.%)时,剩磁大于13.44k Gs,磁能积大于43.1MGOe。最后,采用液相添加的方法,在MM替代量为30wt.%的混合粉末中添加2wt.%的Pr Cu粉末,矫顽力由原先的10.69k Oe提升至14.1k Oe,增幅近40%,添加Pr Cu的磁体体现出较强的畴壁钉扎行为,晶界的修饰与微观结构的优化是矫顽力提升的原因。
公开日期	2018-12-04
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/16722]
专题	2017专题
推荐引用方式 GB/T 7714	赖荣舜. 高性能混合稀土热压/热变形永磁材料的研究[J]. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),2017:64.
APA	赖荣舜.(2017).高性能混合稀土热压/热变形永磁材料的研究.中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),64.
MLA	赖荣舜."高性能混合稀土热压/热变形永磁材料的研究".中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所) (2017):64.