烧结钕铁硼磁体磁通不可逆损失的检测

磁通不可逆损失是永磁电机用烧结钕铁硼磁体的一个重要性能指标,其测量结果的准确性直接影响着电机的设计和磁体性能的选择。对比研究了不同测试条件下磁体的磁通不可逆损失。结果表明:磁通不可逆损失的测量结果主要受托盘性质(材质/规格)、磁体摆放间距和烘烤温度等因素的影响,为了获得准确的磁通不可逆损失测量结果,测量过程中应对这些因素进行有效控制。

NdFeB磁体热稳定性及磁通不可逆损失的评估

NdFeB磁体热稳定性较差,在较高温度使用时不可避免会产生磁通不可逆损失。本文通过讨论,提出一种用来评估磁体热稳定性的方法。文中提出的无量纲算式,较好地说明了磁体磁通不可逆损失与磁体矫顽力、方形度、使用温度、磁体规格之间的关系,可对磁通不可逆损失做出大致的预测评估。

钕铁硼磷化时酸洗工艺对磁通不可逆损失的影响

对不同磷酸浓度、不同酸洗时间酸洗后进行磷化后磁体磁通不可逆损失值进行了分析。通过分析认为,烧结钕铁硼磁体磷化前采用磷酸酸洗是可行的,但酸洗不应该超过3-5min,酸洗液温度不能超过40℃,否则会影响磁体磁通不可逆损失的大小。

Tb扩散对NdFeB磁体微观组织和性能的影响

利用直流磁控溅射技术在烧结NdFeB磁体的单极面镀不同厚度Tb膜,并进行热扩散及退火处理,研究了不同厚度Tb膜及热处理工艺对磁体的影响。结果表明,3.137μm膜厚对磁体内禀矫顽力提升最明显,并在850℃×7 h+500℃×2 h热处理条件下,获得的磁性能最佳,其内禀矫顽力从872.36 kA/m提升到1305.67 kA/m;20~160℃的剩磁温度系数α从-0.1226%/℃减小至-0.1230%/℃,略有降低,但矫顽力温度系数β从-0.5534%/℃明显增大至-0.52967%/℃。利用SEM观测Tb扩散磁体的近表面及深处的微观结构,可以发现明显的(Nd,Tb)_(2)Fe_(14)B核壳结构及分布较均匀的富Nd相,这是磁体磁性能提升的主要原因。

稀土永磁材料退磁曲线及不可逆退磁对应关系研究

稀土永磁电机采用烧结钕铁硼作为励磁源,在使用过程中磁体受到高温及反向磁场的共同作用。常规情况下为了研究磁体的抗退磁性能,需模拟电机的运作工况进行分析测试。本文通过理论计算,得出磁通不可逆损失可以通过退磁曲线上高温T下测试的剩磁以及在高温T和反向磁场退磁后测试的剩磁进行计算得到。通过实验认证,该公式的可靠性,为后续研究磁体的抗退磁性能提供参照。

工业应用中钕铁硼磁体不可逆磁通损失的影响因素研究

由于Nd-Fe-B磁体热稳定性较差,在服役过程中会产生不可逆磁通损失,限制了磁体的应用范围。通过探究钕铁硼磁体不可逆磁通损失与矫顽力、导磁系数(Pc值)、服役温度、服役时间之间的关系,并阐述了磁体不可逆磁通损失的产生机制。研究发现磁体随服役温度和服役时间的增加不可逆磁通损失大幅度增加,热稳定性变差,提高磁体矫顽力和Pc值可以降低磁体的不可逆磁通损失。不可逆磁通损失的产生主要是磁体磁矩发生偏转,与原磁化方向不同,反向畴增多,形成了反磁化场,造成磁体磁性能下降。

烧结Nd-Fe-B磁体的温度稳定性缺陷分析

采用SEM、EDAX及粒度分析手段,研究了烧结Nd-Fe-B磁体开路磁通不可逆损失(hirr)异常偏高的原因。结果表明,磁体显微组织中晶粒尺寸分布不均匀及存在少量粗大晶粒,是导致其温度稳定性缺陷的主要因素,表现为少数产品hirr异常偏高。在磁体工业生产过程中,改进原料的铸锭和制粉技术,避免出现粗大粉末颗粒,减少极细粉末颗粒的数量,保证磁体显微组织精细均匀,是制备温度稳定性高的烧结Nd-Fe-B磁体的基本措施。

烧结Nd-Fe-B磁体晶界扩散TbH2高温稳定性及其机理

采用涂敷方式,在烧结钕铁硼表面均匀涂敷TbH2粉末,经过不同的扩散温度处理,制备出晶界扩散磁体。研究了晶界扩散TbH2对烧结Nd-Fe-B磁体常温磁性能及高温稳定性的影响,并分析了磁体矫顽力提升的机理。常温磁性能研究表明,扩散磁体经过890℃+490℃工艺处理后性能达到最优,矫顽力从1383 kA/m提升到1988 kA/m。高温磁性能结果显示,扩散磁体200℃的矫顽力温度系数|β|比原始磁体降低0.032%/℃,磁通不可损失hirr比原始磁体降低21.47%,扩散TbH2明显提高了烧结Nd-Fe-B磁体的热稳定性。分析得出,晶界扩散TbH2磁体矫顽力提升的机理是Nd2Fe14B晶粒外延层形成了(Tb,Nd)2Fe14B核壳结构,提高了磁晶各向异性场;同时改善了磁体的微观组织结构,有效地隔绝了晶粒之间的磁交换耦合作用。

内禀矫顽力H_(cj)对Nd-Fe-B磁体温度稳定性的影响

本文研究了具有相同成分但由不同工艺制备的Nd Fe B磁体的内禀矫顽力Hcj 对磁体温度稳定性的影响。研究表明 :同成分的磁体由于不同的工艺制备导致了磁体的显微结构的不同。而磁体的显微结构的不同又导致了磁体具有不同的磁性能。在同成分的磁体中 ,矫顽力高的磁体具有较低的矫顽力温度系数和不可逆磁通损失。同时研究还表明磁体的可逆磁通损失与磁体矫顽力Hcj关系不大 ,主要由成分决定。

无镝的稀土永磁电机

稀土价格的持续上涨,特别是镝等重稀土元素的价格猛增,对稀土永磁材料及电机等下游产业的成本有很大的影响。使用低镝或无镝的钕铁硼材料可以降低成本,但对于在需要高的环境温度下使用的电机来说,就需要增加烧结钕铁硼磁体的厚度和软铁回路材料的尺寸,来避免由于不可逆磁通损失造成的电机失速等问题。本文通过具体的电机设计案例对比,指出不含镝的各项同性粘结钕铁硼磁体同无镝烧结钕铁硼相比具有更加优异的温度特性,能更好地满足高使用温度电机的要求,并且同低镝或无镝烧结钕铁硼磁体相比,能够显著降低永磁电机的成本。

稀土文献题录

低不可逆磁损磁体的研究【摘要】通过研究不同性能、不同长径比的圆柱体烧结钕铁硼样品在不同温度下的不可逆磁通损失,探究了烧结钕铁硼磁体不可逆磁损与内禀矫顽力、居里温度、长径比之间的关系,并阐述了磁体不可逆磁通损失的产生机制。本实验研制了一种具有中等矫顽力(Hcj=1915 kA/m)、较高居里温度(Tc=449.7℃)的耐高温烧结Nd-Fe-B磁体。

低不可逆磁损磁体的研究

通过研究不同性能、不同长径比的圆柱体烧结钕铁硼样品在不同温度下的不可逆磁通损失,探究了烧结钕铁硼磁体不可逆磁损与内禀矫顽力、居里温度、长径比之间的关系,并阐述了磁体不可逆磁通损失的产生机制。本实验研制了一种具有中等矫顽力(Hcj=1915 kA/m)、较高居里温度(Tc=449.7℃)的耐高温烧结Nd-Fe-B磁体。其长径比为6/10的样品在220℃下保温2 h后,不可逆磁损与同等矫顽力(Hcj=2033 kA/m)的常规磁体相比降低了70%,与更高矫顽力(Hcj=2468 kA/m)的常规磁体相比降低了22%,具有优异的低不可逆磁损特性。同时对不同长径比磁体的不可逆磁损研究结果表明,当磁体内的磁场状态不同时,同一种材料的最高使用温度有很大差异,磁体在实际工况下可耐受的使用温度是随着磁体内部退磁场的不同而变化的。

烧结钕铁硼磁体晶界扩散Dy/DyFe工艺研究

研究了晶界扩散工艺在烧结钕铁硼中的应用,采用晶界扩散渗Dy/Dy Fe合金的方法,将重稀土元素Dy扩散到烧结钕铁硼磁体内部。在高真空6×10-3Pa下,900℃×3.5 h进行扩散,再在2×102Pa,530℃×3 h下进行回火。选择性地进行追加热处理。研究了此种工艺对烧结磁体的磁性能、磁通不可逆损失和微观组织的影响。结果表明对磁钢进行晶界扩散Dy,使矫顽力增幅为15.69%。通过晶界扩散DyFe使矫顽力增幅为22.40%。晶界扩散Dy后的磁钢在160℃/1h下,磁通不可逆损失从6.3%下降到1.1%,在180℃/2h下,磁通不可逆损失从22.6%下降到6.3%。在一定的热处理条件下,重稀土元素择优分布在主相和晶界相的交界处,这种改性的晶界结构和成分提高了各向异性场,大幅提高磁体的矫顽力和耐热性。