烧结Nd-Fe-B系永磁材料的稳定性研究现状

材料性能的稳定性是材料使用过程中的一个重要质量指标,对于功能材料更是如此。作为一种广泛应用的功能材料,烧结Nd-Fe-B系永磁材料的稳定性就更加值得我们去研究和探讨。对该类材料的温度稳定性和化学稳定性进行了详细的阐述。

高性能烧结NdFeB永磁材料市场发展与低成本技术途径

烧结NdFeB永磁材料以其优异的磁性能在各领域获得了广泛应用。首先概括了烧结NdFeB永磁材料的应用领域,然后简要介绍了材料的生产工艺流程。在此基础上,重点阐述了烧结NdFeB永磁材料高性能化和低成本化的重要技术途径——重稀土晶界扩散工艺,详细介绍了各类晶界扩散方法及其优缺点。最后展望了高性能烧结NdFeB永磁市场发展趋势。

烧结NdFeB系永磁材料的TEM观察

利用透射电镜对经过机械性能测试的烧结 Nd Fe B系永磁材料进行了微观组织结构的观察和分析 .结果表明 ,合金元素对 Nd Fe B的组织影响不大 ,主要都包括基体相 Nd2 Fe14B和富 Nd相 ,还有少量富 B相 ,含 Nd的样品中出现了棒状沉淀相粒子 .但是 ,在各种样品中都发现基体相中存在位错 ,这是和其他研究者的结果完全不同的 .

优化边界结构改善烧结Nd-Fe-B永磁材料的力学性能

在富稀土辅合金中添加Co,Nb,Ti,Ga,Al等元素,用双合金工艺制备一系列不同辅合金含量的烧结Nd-Fe-B磁体,对力学性能进行系统研究。结果表明,在主合金(NdDyTb)12.69(FeCoNb)84.01B6.00的基础上添加3.0wt%的(NdDyTb)25(FeCoNbTiGaAl)68B7富稀土辅合金,其抗弯强度从316MPa提高到344MPa,抗弯强度的改善来自于边界结构的改善以及一些新相的生成。当辅合金含量达到8wt%,合金的强度又下降为321MPa。还研究了热处理工艺对Nd-Fe-B永磁材料力学性能的影响,含3.0wt%辅合金的磁体抗弯强度由烧结态的291MPa提高到最佳回火态的344MPa,又下降为非最佳回火态的304MPa。

Nd-Fe-B烧结永磁材料的车削加工研究

对Nd-Fe-B烧结永磁材料的车削加工进行了试验研究。用线性断裂力学的方法建立了硬脆材料车削加工时的材料去除模型。探讨了车削过程中背吃刀量、进给量和车削速度对车削力及加工表面质量的影响,采用多元回归分析方法得出了主车削力的经验公式,并给出了用于检验回归结果与试验结果符合程度的误差评判参数。分析了Nd-Fe-B烧结永磁材料车削过程中刀具的磨损状况,以及刀具几何参数对加工质量的影响。

Nd-Fe-B烧结永磁材料超声辅助磨削试验研究

对Nd-Fe-B烧结永磁材料普通磨削和径向超声振动辅助磨削的工艺进行了对比试验,系统分析了在两种工艺条件下磨削用量对法向磨削力的影响;深入研究了超声振动和磨粒切削的复合过程,指出超声振动形成的断续磨削机制是降低法向磨削力的主要原因。径向超声振动的辅加改善了磨削加工效果,在一定程度上避免了脆崩现象,保证了Nd-Fe-B烧结永磁材料加工表面的完整性。

添加Gd对烧结Nd-Fe-B永磁材料磁性能与抗蚀性的影响

选择不同Gd添加量制备了(Pr-Nd)32.4-xGdxFebalCu0.25Al0.65B1.08永磁材料,研究了Gd元素添加对材料磁性能、抗腐蚀性能的影响。添加3%的Gd显著改善材料的抗蚀性,较大幅度提高内禀矫顽力,但使剩磁略有下降;随着Gd添加量进一步增大,材料抗蚀性继续提高,剩磁明显下降,内禀矫顽力亦开始出现下降的趋势。Gd添加一定程度上细化磁体晶粒,减少显微组织中孔隙、疏松等缺陷的存在,同时Gd进入富稀土相而提高其化学稳定性而使材料性能得以提高。

烧结过程对Nd-Fe-B永磁材料性能的影响

应用粉末冶金工艺制备烧结Nd-Fe-B永磁材料样品,分析了烧结过程对材料磁性能与力学性能的影响。当烧结温度为1353K时,随着烧结时间由0.25h延长至24h,材料内禀矫顽力与抗弯强度首先显著增大,而后表现出比较明显的下降趋势;材料剩磁与维氏硬度则首先大幅度上升,而后表现出较为缓慢的升高趋势。合理选择烧结工艺参数,提高材料相对密度,减小平均晶粒尺寸,既有利于材料获得优良的磁性能,亦可以改善材料的力学性能。

烧结永磁材料的磁性能与取向磁场的关系

以烧结钕铁硼磁体为例，研究了磁粉压制成型时施加的取向磁场对烧结永磁合金的剩磁、矫顽力、磁能积、（退磁曲线的）凸出系数、（最佳工作点对应的）导磁系数等性能的影响。结果表明，为充分利用磁体的磁能积，施加的取向磁场强度应随磁体的外形尺寸比而定．对薄片状磁体（Ｌ／Ｄ＜１／４），取向磁场在大于其临界值（μ０Ｈａ≈０．５Ｔ）的前提下，取较小的值，能够使磁体的硬磁性能得到更好的利用．

添加Ho对烧结Nd-Fe-B永磁材料磁性能与温度稳定性的影响

用常规工艺制备烧结（Pr-Nd）33．0-xHOxFebalCu0.20Al0.75B1.15（x=0，1，3，5）永磁材料。研究了Ho元素添加对材料磁性能和温度稳定性的影响。适量添加Ho有利于抑制合金铸锭中α-Fe的形成；制作的烧结磁体，其主相晶粒一定程度上细化、尺寸分布比较均匀；内禀矫顽力明显提高，剩磁有所下降；同时较大幅度地减小烧结磁体的开路磁通不可逆损失。添加1～3％左右Ho制作的烧结Nd-Fe-B磁体，具有良好的综合性能。

烧结过程、粉末粒度及有效稀土含量对Nd-Fe-B永磁材料取向度的影响

选择不同设计成分与不同平均粒度的合金粉末,应用粉末冶金工艺制备烧结Nd-Fe-B永磁材料样品,分析了烧结过程、粉末粒度以及有效稀土含量对材料取向度的影响。实验结果表明,当烧结温度为1323K、1353K和1383K时,随着烧结保温时间的延长,材料取向度有着明显提高的趋势;有效稀土含量高或者合金粉末粒度大,皆不利于Nd-Fe-B永磁材料取向度的改善。

合金元素对烧结Nd-Fe-B永磁材料断裂强度影响的研究

研究了含Co和不含Co的烧结Nd-Fe-B永磁材料的抗弯强度和断裂韧性,并采用微观分析方法对它们的断裂行为进行了研究.结果表明,烧结Nd-Fe-B永磁材料的静弯断裂主要为沿晶断裂.加入适当的Co元素,能使烧结Nd-Fe-B永磁材料的抗弯强度提高80%左右,这主要归功于Co元素使烧结Nd-Fe-B永磁材料的沿晶断裂比例下降.

放电等离子烧结新型NdFeB永磁材料研究

研究了采用放电等离子烧结技术制备新型NdFeB永磁材料。重点考察了工艺条件对磁体的磁特性、尺寸精度和密度的影响。利用B-H回线仪、扫描电镜和电子能谱对其磁特性、显微组织结构和成分进行了分析测试,同时考察了材料在电解液中的电化学特性及其氧化腐蚀特性。结果表明:与传统烧结NdFeB相比,这种新型NdFeB磁体的显微组织明显不同,其晶粒尺寸细小均匀,富钕相弥散分布;磁体的最佳磁特性为最大磁能积240kJ/m^3,矫顽力1260kA/m;密度达到7.58g/cm^3;尺寸精度为20μm;磁体同时具有良好的抗腐蚀性。

Nd-Fe-B永磁材料氢脆机理与阻氢涂层研究

本文利用三维 Mobius反演变换得到了金属 Nd原子间的相互作用势和 H原子间的相互作用势 ,利用组合规则得到了 Nd- H原子间的相互作用势 ,进而利用正则系统分子动力学算法研究了在一定加载应力强度因子下氢在 Nd晶体中的行为 ,模拟结果表明 ,H在 Nd晶体裂尖富集成许多氢原子团簇或氢气团簇 ,这在一定程度上解释了 Nd- Fe- B磁体中的氢爆现象 ,进而为 Nd- Fe- B阻氢涂层工艺提供理论参考 ,达到在原子分子水平上设计新型阻氢涂层的目的。对 Nd- Fe- B阻氢涂层的制备进行了实验研究 ,利用厚膜烧结方法在 Nd- Fe- B磁体表面涂覆银及高分子聚合物涂层 ,高压充氢实验结果表明 ,在 10 MPa、2 5℃的氢环境中 ,磁体充氢 178分钟未粉碎 ,最长可达2 88分钟 ,充氢后的磁体磁性能没有变化。另外 ,对 γ-辐照前后涂覆涂层的磁体进行了磁性能、充氢及尺寸测试 ,实验结果表明 ,涂覆涂层的磁体 γ-辐照前后磁性能。

放电等离子烧结制备高性能NdFeB永磁材料

采用放电等离子烧结技术制备高性能新型NdFeB永磁材料,研究烧结工艺和热处理工艺对磁体组织性能的影响。采用扫描电子显微镜观察磁体的微观组织,利用B-H回线仪检测磁体的磁性能。结果表明:较高的烧结温度有利于磁体的致密化,但过高的温度则阻碍液相在主相晶界的浸润,从而降低磁体的致密度。在优化工艺条件下制备出具有独特的微观组织且最佳性能为Br=1.351 T,Hci=674.4 kA/m,BHm=360.4 kJ/m3的新型SPS NdFeB磁体。

烧结钕-铁-硼永磁材料的研究进展

钕-铁-硼磁体被称为第三代稀土永磁材料,烧结钕-铁-硼磁体是目前综合磁性能最高的永磁材料。介绍了烧结钕-铁-硼磁体的研究现状、应用领域,阐述了烧结钕-铁-硼磁体的有关理论及先进生产工艺的特点,重点分析了低氧湿压、片铸、放电等离子烧结等工艺的特点,指出了目前国内烧结钕-铁-硼磁体存在的主要问题及今后的研究方向。

合金元素对烧结NdFeB永磁材料断裂强度的影响

研究了合金元素Ｃｕ，Ｎｂ对烧结ＮｄＦｅＢ永磁材料的抗弯强度和断裂韧性的影响，并采用微观分析方法研究了合金元素Ｃｕ，Ｎｂ对烧结ＮｄＦｅＢ永磁材料的强化机理．结果表明，加入适量的Ｃｕ或Ｎｂ元素能显著提高材料的强度，这主要是因为合金元素的加入形成了新相。

放电等离子烧结NdFeB永磁材料的显微组织研究

采用放电等离子烧结技术制备了Nd15Dy1.2Fe余Al0.8B6永磁材料。通过扫描电镜和透射电镜观察和磁性能测试,研究了不同烧结温度和回火处理后的磁体显微组织及其对磁性能的影响。结果表明:在烧结温度为810℃时,可获得均匀细小的显微组织,通过回火处理能优化磁体显微组织,改善富钕相分布,从而达到提高磁性能的目的。同时,选区电子衍射研究发现,回火处理使三角晶界处富钕相的晶体结构由近似双六方结构转变为面心立方结构。

纳米复相Nd-Fe-B磁体永磁材料发展新方向

探讨了纳米复相 Nd- Fe- B磁体的理论依据 ,总结了这种材料的种类、制备工艺以及提高材料磁性能的方法。最后对这种材料的应用前景进行了展望。

Nd-Fe-B永磁材料氢脆过程及Al+Al_2O_3阻氢涂层研究

从材料保护的角度出发,在分析了Nd Fe B永磁材料的氢脆过程及氢脆的特点后,用RF磁控溅射制备一定厚度的Al薄膜并在一定条件下进行氧化处理,得到了Al+Al2O3复合涂层。用SEM和XRD分析了涂层形貌和组成,并用高压气相充氢的方式测试了涂层的阻氢性能。研究表明,厚度为8.0μm复合涂层的阻氢性能为:在10MPa的H2环境中(25℃),阻氢时间达65min,且对磁体的磁性能无不良影响。