热变形Nd-Fe-B磁体织构优化和结构设计与调控

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	热变形Nd-Fe-B磁体织构优化和结构设计与调控
	王泽轩
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	115
关键词	热变形nd-fe-b磁体热处理织构演变晶体生长磁畴
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	热变形Nd-Fe-B磁体晶粒细小、温度稳定性优异、耐腐蚀性强,在制备高效率伺服电机应用的辐射取向环形永磁体方面具有广泛的应用前景,有潜力取代烧结Nd-Fe-B磁体成为新型高性能永磁材料。由于快淬磁粉结构不均匀,热变形Nd-Fe-B磁体内磁粉颗粒间形成无取向准周期性粗晶区,这种结构不利于磁体综合磁性能的提高。另外,变形过程中,Nd2Fe14B晶粒在压力诱导取向下迅速形成[001]织构,短暂的变形和冷却过程造成晶粒间存在明显的空间取向差异,从而造成晶界处晶格畸变大。考虑到热变形技术,磁体近表面变形阻力大,晶粒难以择优生长,因此磁体宏观结构不均匀。这些宏观或微观结构上的缺陷都限制了热变形Nd-Fe-B磁体进一步发展。本论文首先突破传统热变形Nd-Fe-B磁体纳米晶尺寸限制,着重研究热处理技术对热变形磁体影响,发现剩磁增强效应。并从晶粒生长、织构演变以及由此引发的磁畴结构变化等方面分析剩磁增强的机制,也从晶格匹配角度揭示了相邻晶粒空间位向关系,发现孪晶和moire条纹等现象。本文在剩磁增强基础上利用二步回火(700℃)优化磁体晶界,部分恢复因晶粒生长而衰退的矫顽力,改善磁体磁能积。其次,为进一步提升矫顽力,最大限度发挥剩磁增强优势,本论文又将Dy-Cu共熔合金引入热变形过程,在压力诱导取向同时实现Dy-Cu液态合金扩散。这种新方法很好地解决因非磁性相扩散而破坏原有[001]取向结构的弊端。变形时Dy-Cu合金优异的流动性减少了模具芯棒与磁体之间的摩擦阻力,促进了热变形磁体近表面[001]织构的形成,解决了热变形磁体宏观织构不均匀难题。最终,借助[001]织构再生长和Dy元素扩散,制备出最大磁能积53 MGOe,矫顽力0.97 T的新型高性能热变形Nd-Fe-B磁体。热变形磁体扩散效果严重依赖磁体尺寸,而扩散所导致的宏观结构不均匀并不影响磁体退磁行为。因此,本文对热变形Nd-Fe-B磁体进行宏观结构设计,利用Dy含量不同的两种快淬磁粉制备出宏观多层复合结构,克服重稀土 Dy扩散深度有限的问题。宏观多层设计很好地发挥含Dy高矫顽力层和无Dy高剩磁层各自优势,制备出高矫顽力磁体的同时避免因重稀土 Dy扩散所导致剩磁恶化。热压/热变形过程中层界处Dy、Nd元素的短程互扩散缓和了复合结构宏观化学成分不均匀问题,磁体常温退磁曲线表现良好。含Dy层和无Dy层矫顽力上的“硬”和“软”层间长程静磁相互作用促使磁体反磁化过程中“硬”层抑制“软”层反向畴结构向相邻层内扩展。
公开日期	2018-12-04
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/16702]
专题	2017专题
推荐引用方式 GB/T 7714	王泽轩. 热变形Nd-Fe-B磁体织构优化和结构设计与调控[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),2017:115.
APA	王泽轩.(2017).热变形Nd-Fe-B磁体织构优化和结构设计与调控.中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),115.
MLA	王泽轩."热变形Nd-Fe-B磁体织构优化和结构设计与调控".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):115.