晶界扩散和元素掺杂提升(Nd,Ce)2Fe14B磁体矫顽力及其优化机制研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ren584521
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Nd-Fe-B系永磁体已广泛用于网络信息、航空航天、电器、通讯设备及光学元器件等领域。由于钕铁硼材料的大量生产导致Pr,Nd,Dy或Tb等稀土元素被过度使用,而随其开采出的高丰度元素Ce等却未被有效利用,造成稀土资源浪费和利用不均衡,由于Ce2Fe14B的内禀磁特性较低从而导致磁体的矫顽力较低这是含Ce磁体发展的主要问题。(Nd,Ce)2Fe14B磁体主要有两类:含Ce烧结Nd-Fe-B磁体和α-Fe/(Nd,Ce)2Fe14B纳米晶复合磁体。本文分别采用晶界扩散技术和元素掺杂技术来提升(Nd,Ce)2Fe14B烧结磁体和纳米晶磁体的矫顽力,并对矫顽力的优化机制进行了深入研究,主要研究内容如下:1.对磁性能为Hcj=14.9 kOe,Br=13.66 kG,(BH)max=44.6 MGOe的含Ce烧结Nd-Fe-B磁体开展表面涂覆TbF3粉末的晶界扩散实验。以矫顽力提升量为主要依据来优化扩散工艺得到:最佳扩散温度为900°C;最佳热处理时间为6 h;最佳粉末粒度4.1μm,扩散后磁体矫顽力提升44.3%。2.研究了表面粗糙度对扩散的影响,发现经600 Cw砂纸表面处理表面粗糙度为1998(?)的磁体扩散后具有较佳的综合磁性能:Hcj=22.5 k Oe,Br=13.37 k G,(BH)max=43.7 MGOe,相比于原始磁体Hcj提升了51%,比抛光后扩散磁体矫顽力多提升12.8%。微结构分析表明,经600Cw砂纸表面处理的磁体(Ra=1998(?))表面裸露的晶界相含量最多在扩散过程中Tb元素能更多地通过晶界相扩散到磁体内部,使其具有较多且均匀分布的核壳结构,是该磁体矫顽力提升效果更佳的主要原因。3.利用熔体快淬法制备了(Nd0.8Ce0.2)2Fe12Co2-xBZrx(x=0,0.5)纳米晶快淬带,Zr元素掺杂可有效提高纳米复合磁体的磁性能使其达到:Hcj=8.18 k Oe,Br=9.31 k G,(BH)max=16.45 MGOe。Zr元素掺杂可以提高合金中2:14:1型硬磁性相含量,并细化合金的晶粒尺寸,还可以促使软硬磁性相的分布更均匀。利用Henkel曲线、δM曲线等分析得出Zr元素掺杂有利于增强磁体中的交换耦合作用,基于Stoner-Wohlfarth模型的角度依赖性模型分析得出Zr掺杂后的矫顽力机制为钉扎机制。
其他文献
纯钛是一种比重小、熔点高、耐蚀性强和生物相容性好的金属材料,优异的性能使其成为了一种理想的材料,但现阶段对钛的应用主要集中在造价敏感度低的领域,高造价限制了钛制品的进一步应用。作为工程材料其力学性能要低于一些钛合金,不能满足高强度领域要求。制备出高强度的纯钛,一方面可以扩大纯钛的应用领域,满足不同强度要求。另一方面,避免了合金化手段制备高强度钛合金时的高成本。高强度纯钛的制备具有很大的应用价值和现
GaN作为第三代半导体材料,具有禁带宽度大、击穿电压高、饱和电子漂移速度高等诸多优点,是制备高频大功率电子器件的理想材料。GaN材料存在金属极性和氮极性两种极性。当沿外延生长方向平行于c轴的Ga-N键是由Ga原子指向N原子,则该GaN的极性为金属极性,键的方向为[0001]方向。相反,若沿外延生长方向平行于c轴的Ga-N键是由N原子指向Ga原子,则该GaN的极性为氮极性,键的方向为[0001]方向
在人们的生产生活中,无法避免地会接触、使用或产生一些有毒有害、易燃易爆的有机挥发性气体,这些气体会对我们的生产安全、生存环境和人身安全造成各种威胁。面对有毒有害气体带来的各种问题,气体传感器应运而生。在传感技术领域,气体传感器是一种十分重要的品种,在各个领域均有广泛应用,是目前国内外的一个重点研究领域。众所周知,对于气体传感器而言,敏感材料是它的最重要的部分,其性能对于气体传感器极其重要,影响其选
学位
亲环境行为是个体以一定的环境价值观为基础而表现出来的对环境有利的行为。以往有关亲环境行为的理论大多以个体的视角来分析亲环境行为产生的原因及心理机制。亲环境行为如何生成不仅要从个体的认知视角去解读,也要从群体认知的视角去阐释。社会认同是人类以"我们"而不是"我"来定义自我的能力,使人们以集体的方式去思考和行动,社会认同理论强调社会认同对群体行为的解释作用。亲环境行为的社会认同模型运用社会认同的方法,
随着工业化和城市化的发展,人民生活水平不断提高,但经济快速的发展同时也给自然环境带来了极大的破坏,尤其是大气污染问题己经成为当今社会极为关注的环境热点问题。基于金属氧化物半导体的气体传感器具有结构简单、灵敏度高、操作方便和可实时在线检测等特点,在环境监测、家庭安全、公共医疗保障、工业生产等领域得到了广泛的应用。基于P型金属氧化物半导体气体传感器具有低湿度依赖性、快速响应以及对挥发性有机化合物(VO
在现如今的信息社会,各种电子产品层出不穷,它们已成为人类生产生活中不可替代的产品。随着社会的发展,人们对新型电子产品的需求日益提高。有机薄膜晶体管(OTFT)具有质轻价廉、制备温度较低、能够在柔性衬底上制备等优点,因此在大面积制备的柔性电子器件、有源驱动电路、传感器、智能无线射频标签(RFID)等领域具有广阔的应用前景。这些年来,科研人员通过不懈的努力,使有机薄膜晶体管的整体性能得到了提升。但是,
学位
随着世界各军事强国将目光从过去的海陆空领域投向地球之外——太空,作为太空竞争中最重要的一环之一,即人造卫星的电磁隐身被各国提上了日程。人造卫星通常是由机体和几个巨大的太阳能帆板组成。这些太阳能帆板是一种能够吸收太阳能的供能装置。它们的面积通常几百平方米,有的甚至上千平方米,这将引入显著的微波后向散射,从而使人造卫星暴露在危险之中。此外,光学不透明的隐身材料会降低太阳能电池的能量转化效率,从而会影响