采用石蜡基粘结剂体系制备注射成形Sm_2Co_(17)永磁体

选择石蜡基热塑性粘结剂,采用粉末注射成形(PIM)工艺制备烧结Sm2Co17永磁体. 粘结剂由PW、HEPE、LEPE、PP和SA组成,通过分析喂料流变性能和磁体残碳含量,确定合适的组元配比(质量比)为PW∶LEPE∶PP∶SA＝7∶1∶1∶1. 在氩气和氢气混合气氛下热脱脂,永磁体的碳、氧含量较低. 最终得到永磁体的磁性能为:剩磁Br=0.51T,内禀矫顽力Hcj=168kA·m-1,最大磁能积BHmax=21.3kJ·m-3. 与传统方法制备的永磁体相比,PIM永磁体退磁曲线的方形度较差,磁性较低. 造成磁体性能较差的原因是残碳的质量分数较高(≥0.33%),较高的碳含量导致磁体中出现高熔点的非磁性相ZrC,使Zr的有效含量降低,片状相和1∶5相体积分数减少,胞状显微组织和微观结构被破坏,磁性能下降. 因此,采用PIM工艺制备高性能烧结钐钴永磁体,其关键是降低磁体中的残余碳含量.     

（Nd,Dy）—（Fe,Co,Tm）—B稀土永磁体的磁性能与显微组织（Tm=A…

研究了含钴ＮｄＦｅＢ系列稀土永磁体的磁性能与显微组织，Ｃｏ加入到三元ＮｄＦｅＢ磁体中显著提高磁体的居里温度Ｔｃ，因而大大改善了可逆温度系数α（Ｂｒ）。对实验数据的计算机拟合表明二者间符合指数函数关系，且在单体数坐标中表现为两阶段曲线，在多组元ＮｄＦｅＢ合金系列中，Ａｌ是提高含Ｃｏ磁体矫顽力最有效的元素，其次是Ｍｏ，而Ｎｂ和Ｖ则不能改善Ｃｏ对矫顽力的有害影响，高Ｃｏ磁体中，Ａｌ恶化α（Ｂｒ）的作用已     

高温稀土永磁合金Sm2(Co,Cu,Fe,Zr)17

利用粉末冶金的方法研制了3种成分为Sm(Cobal Fe0.24 Cu0.08 Zr0.027)70,Sm(Cobal Fe0.27 Cu0.05 Zr0.027)7.0,Sm(Cobal Fe0.36 Cu0.05 Zr0.026)7.0的高温永磁合金,并对其磁性能、温度稳定性和显微结构进行了分析.研究结果表明常温时,3种永磁合金都具有较高的磁性能,其中,合金样品Sm(Cobal Fe0.27 Cu0.05 Zr0.027)7.0的内禀矫顽力(2 165.6kA.m-1)和磁能积(212.0 kA.m-3)最大;200℃时,3种合金的磁性能降低,但仍具有较大值;增加Co和Fe的含量,可提高材料的剩磁,当Zr的含量较大时,合金的矫顽力较高;3种磁体的温度系数都较低,最高使用温度均在400℃以上,大大高于一般商用磁体的使用温度;增加Sm,Co,Cu的含量和减少Fe的含量可以提高材料的温度稳定性;合金中含有Sm2(Co,Fe)17主相、Sm(Co,Cu)5相、Zr的化合物等;Sm(Co,Cu)5相、单质Zr、晶粒边界等钉扎畴壁,使合金具有较高的矫顽力.     

高温稀土永磁合金Sm_2(Co,Cu,Fe,Zr)_(17)

利用粉末冶金的方法研制了 3种成分为Sm (CobalFe0 .2 4Cu0 .0 8Zr0 .0 2 7) 7.0 ,Sm (CobalFe0 .2 7Cu0 .0 5Zr0 .0 2 7) 7.0 ,Sm(CobalFe0 .2 6Cu0 .0 5Zr0 .0 2 6) 7.0 的高温永磁合金 ,并对其磁性能、温度稳定性和显微结构进行了分析 .研究结果表明 :常温时 ,3种永磁合金都具有较高的磁性能 ,其中 ,合金样品Sm (CobalFe0 .2 7Cu0 .0 5Zr0 .0 2 7) 7.0 的内禀矫顽力 (2 16 5 .6kA·m- 1 )和磁能积 (2 12 .0kA·m- 3 )最大 ;2 0 0℃时 ,3种合金的磁性能降低 ,但仍具有较大值 ;增加Co和Fe的含量 ,可提高材料的剩磁 ,当Zr的含量较大时 ,合金的矫顽力较高 ;3种磁体的温度系数都较低 ,最高使用温度均在 40 0℃以上 ,大大高于一般商用磁体的使用温度 ;增加Sm ,Co ,Cu的含量和减少Fe的含量可以提高材料的温度稳定性 ;合金中含有Sm2 (Co,Fe) 1 7主相、Sm(Co,Cu) 5相、Zr的化合物等 ;Sm(Co,Cu) 5相、单质Zr、晶粒边界等钉扎畴壁 ,使合金具有较高的矫顽力 .     

复合添加Dy2O3和Sn对Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B的性能和结构的影响

采用双合金法制备Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B永磁体,并对其磁性能、温度稳定性和显微组织进行了研究.研究结果表明∶Nd-Dy-Sn-Fe-Nb-B磁体的内禀矫顽力Hci随Dy2O3含量的增加而增大,当Dy2O3含量为2%时,磁体的Hci和(BH)max较高,添加2% Dy2O3和0.3% Sn时,磁体的Br和(BH)max降低,而Hci可由656.0 kA/m升高到1*!024.0 kA/m,同时磁体的温度稳定性加强,磁通不可逆损失降低;当测量温度从20 ℃增加到160 ℃时,hirr为-2.3%,温度系数α为0.014%/℃.     

（Nd,Pr,Ce）-Fe-B 磁体的组织与磁学性能

为开发低成本烧结钕铁硼磁体,用30% Ce 替代(Nd0.75Pr0.25)32.69Fe66.25B1.06磁体中的 Nd 和 Pr,研究了磁体在烧结及回火过程中的组织结构和磁学性能变化.结果表明,取向压坯在1030～1080℃烧结2 h 后,随烧结温度升高,磁学性能下降,烧结温度为1030℃时综合磁学性能均最好.烧结态 Ce 替代磁体的综合磁学性能优于未替代磁体.一级回火后,相组成和晶粒尺寸基本不变,边界结构也未发生明显变化,磁体性能基本不变,或有少量下降.二级回火后,晶界明显改善,获得较清晰且平直的晶界,磁体矫顽力均得到大幅提高. Ce 替代磁体的剩磁、矫顽力和磁能积均稍低于未替代磁体.     

（Nd，Dy）－（Fe，Co，Tm）－B稀土永磁体的磁性能与显微组织（Tm＝Al，Nb，Mo，V）

研究了含钴ＮｄＦｅＢ系列稀土永磁体的磁性能与显微组织，Ｃｏ加入到三元ＮｄＦｅＢ磁体中显著提高磁体的居里温度Ｔｃ，因而大大改善了可逆温度系数α（Ｂｒ）．对实验数据的计算机拟合表明二者间符合指数函数关系，且在单对数坐标中表现为两阶段曲线．在多组元ＮｄＦｅＢ合金系列中，Ａｌ是提高含Ｃｏ磁体矫顽力最有效的元素，其次是Ｍｏ，而Ｎｂ和Ｖ则不能改善Ｃｏ对矫顽力的有害影响．高Ｃｏ磁体中，Ａｌ恶化α（Ｂｒ）的作用已非主要，这是由于Ｃｏ提高Ｔｃ的作用大于Ａｌ对Ｔｃ的降低作用，但含Ａｌ磁体的β（ｆＨＣ）较大，导致ｆＨｃ随温度上升而迅速下降．含Ｎｂ、Ｍｏ、Ｖ磁体的β（ｆＨｃ）则显著优于含Ａｌ磁体．     

(Nd,Pr,Ce)-Fe-B磁体的组织与磁学性能

为开发低成本烧结钕铁硼磁体,用30%Ce替代(Nd0.75Pr0.25)32.69Fe66.25B1.06磁体中的Nd和Pr,研究了磁体在烧结及回火过程中的组织结构和磁学性能变化.结果表明,取向压坯在1030～1080℃烧结2 h后,随烧结温度升高,磁学性能下降,烧结温度为1030℃时综合磁学性能均最好.烧结态Ce替代磁体的综合磁学性能优于未替代磁体.一级回火后,相组成和晶粒尺寸基本不变,边界结构也未发生明显变化,磁体性能基本不变,或有少量下降.二级回火后,晶界明显改善,获得较清晰且平直的晶界,磁体矫顽力均得到大幅提高.Ce替代磁体的剩磁、矫顽力和磁能积均稍低于未替代磁体.     

高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的设计原则

为了提出制造具有较高的最高使用温度的高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的设计要求,根据最高使用温度公式中影响TMO的Hci,TR及β值,提出了高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的成分设计要求为∶Cu含量高,Fe含量低,Zr含量适当,z值小.用粉末冶金方法分别制造了4种成分不同的合金.其中Cu含量高、Fe含量低、Zr含量适当、z值小的C样品Sm(CobalFe0.1Cu0.08Zr0.03)7永磁体的室温内禀矫顽力Hci为1 830.8 kA/m,温度系数β(20～200 ℃)为-0.20%/℃,估算其使用温度能超过400 ℃;Fe含量高,Cu含量低,z值大的B样品Sm(CobalFe0.2Cu0.06Zr0.02)8.5永磁体的Hci为2 388 kA/m,β为-0.33%/℃(20～200 ℃),其tMO仅为270 ℃;而A,D样品的性能及使用温度介于B与C之间.实验结果表明,Cu含量高、Fe含量低、Zr含量适当、z值小是制造高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体的必要条件.为制造高温Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z永磁体提供了成分设计的参考.     

Sm(CobalFe0.1CuxZr0.033)7.4(x=0.06,0.08,0.10)永磁体的磁性能

以粉末冶金法制备了2∶17型Sm(Cobal Fe0.1 CuxZr0.033)7.4 (x=0.06,0.08,0.10)永磁体,研究了Cu含量对Sm(Cobal Fe0.1CuxZr0.033)7.4永磁合金的退磁曲线、磁能积、矫顽力、矫顽力温度系数等的影响.结果发现,Cu含量超过0.08以后会导致磁体的退磁曲线方形度降低,并进而导致磁体的磁能积降低;同时发现提高Cu含量,有利于提高2∶17型Sm(Cobal Fe0.1CuxZr0.033)74永磁体的室温及高温500℃的矫顽力,但高Cu含量也会导致矫顽力温度系数增大,使矫顽力在高温下衰减较快,这表明2∶17型SmCo永磁体的矫顽力与Cu元素的微化学成分分布密切相关.     

还原—扩散法制取Nd-Fe-B系磁体

为了降低具有卓越永磁性的Nd-Fe-B磁体的制造成本,使之更快得到推广使用,本文研究了采用还原—扩散工艺路线,直接用Nd_2O_3作为原材料制取Nd-Fe-B磁体的方法、研究了基本组元Nd和添加元素CO、Al的含量对永磁性能的影响,成功地制造出Nd-Fe-B系永磁体。其中最佳性能为Br=1.30T,_MH_C=0.46MA/m,(BH)_(max)=286.5KJ/m~3。实验结果还表明,氧在合金中起着有害作用,为了获得优异的磁性能,含氧量必须被控制在0.8％以下。     

Nd-Fe-B磁体热等静压烧结的实验研究

研究了热等静压烧结对Nd-Fe-B磁体的致密度、显微组织及磁性能的影响.结果表明:与常压烧结磁体相比,热等静压烧结磁体的内部存在较多的孔洞,致密度、晶粒取向度及磁性都有所降低.用加热Ar气热膨胀而产生热等静压进行烧结的办法不适于制造高性能的烧结磁体.     

“磁筛”作用富氧结构磁场优化

对利用"磁筛"作用从空气中富集氧气的永磁体结构进行优化研究.在由两块方形永磁体叠放构成的磁场空间中,中心磁感应强度以及磁场空间对氧气分子的拦截能力随着磁体厚度的增加逐渐提高,但提高速率逐渐减缓,通过增加永磁体厚度增强磁场强度存在一定的饱和度.方形永磁体厚、长尺寸一定时,增加磁体宽度方向的尺寸使磁场空间内的磁感应强度逐渐降低,且在宽度方向上磁场均匀度降低,只有当永磁体厚宽比大于1时,磁场空间内磁场才能满足"磁筛"结构磁场空间内磁场均匀度的要求.永磁体厚度、宽度一定时,磁体长度变化对磁场空间磁感应强度影响较小,可以通过适当增加磁体长度,延长"磁筛"结构对空气的作用时间,增强"磁筛"结构的富氧效果.     

廉价R-Fe-B系烧结永磁材料的制备

为了综合利用我国稀土资源,降低Nd—Fe—B永磁合金的成本,研究了廉价(Nd、Pr)—Fe—B和(Ce、Nd、Pr)—Fe—B永磁材料的化学成分,制造工艺与磁性能的关系及其变化规律。添加Al可以大幅度提高合金的矫顽力。(Nd、Pr)—Fe—B合金最佳磁性能:Br=1.25T,M_Hc=714.3kA/m,(BH)_(max)=297.5kJ/m~3。(Nd、Pr)_(1-y)Ce_y—Fe—B合金的磁性能随Ce含量增加而降低。研究测定了合金的居里温度609～590K,剩磁可逆温度系数-0.094～-0.119％/K。观察分析了合金的显微组织,并测定了合金的密度,硬度及电阻率。     

利用梯度磁场的拦截作用富集氧气的研究

提出了一种利用梯度磁场对氧分子形成的拦截作用实现氧气富集的新方法。用两块相距一定距离的矩形钕铁硼永磁铁异极相对围成一个磁场空间,在磁场空间的边界处存在梯度磁场。当被引入磁场空间的空气穿过边界流出磁场空间时,氧分子受到梯度磁场的拦截作用,而氮分子则顺利流出,从而实现氧气富集。实验测得,当进出磁场空间的空气流量分别为40 ml/min 和20 ml/min,气体温度为298 K,磁感应强度与场强梯度乘积的最大值为563 T²/m (磁极间距为1 mm)时,氧气的富集量最大,达到了0.65%。当气体温度升高至343K时,氧气的富集量降至0.32%;当磁感应强度与场强梯度乘积的最大值减小为101 T²/m (磁极间距为4 mm)时,氧气的富集量降至0.23%。实验结果显示进出磁场空间的空气流量存在一个最佳比值,使氧富集程度达到最大。本文实验条件下,该值在2.0左右。本文提出的方法被证明可以连续富集氧气,而且与其它磁分富氧方法相比具有更高的富集水平。     

SmCo(Al,Si)/Cr硬磁薄膜的结构与性能

在优化后的磁控溅射和退火条件下 ,制备SmCo(Al,Si) /Cr硬盘磁记录介质及硬磁薄膜 .实验结果表明 ,Sm摩尔分数为 31.6 % ,Cr缓冲层为 6 6nm ,Sm(Co ,Al,Si) 5磁性层为 30nm时 ,制得的Sm(Co ,Al,Si) 5/Cr薄膜的矫顽力Hc 为 187.8kA/m ,剩磁比S =Mr/Ms≈ 0 .94;在 5 0 0℃保温 2 5min退火后 ,矫顽力Hc 达10 42 .5kA/m ,剩磁比S≈ 0 .92 ,从而制成了较理想的硬磁薄膜     

Effect of high magnetic field on the crystallization of NdaFe14B/α-Fe nanocomposite magnets

Nd8.1Dy0.9Fe76.95Co8.55B5.5 nanocomposite magnets annealed with and wxmout a 10,magnetic field were investigated in this article. The ribbons with coexisting amorphous and crystalline phases were selected to do this study. The results of M/Sssbauer spectroscopy revealed that the content of a-Fe increased when annealed in high strength magnetic field. The size of the grains also increased considerably after the application of magnetic annealing. All these led to the decrease of the magnetic properties, especially the coercivity of the ribbons.     

熔体快淬法制备纳米复合磁体Pr_(10)Fe_(85)B_5的工艺研究

通过熔体快淬法将 Pr1 0 Fe85B5合金在三种不同辊速下制备成微晶或非晶薄带 ,晶化热处理后得到纳米复合磁体 ,研究了辊速条件及晶化温度对纳米耦合磁体硬磁性能的影响 ,获得了高矫顽力的纳米复合磁体     

燃料电池车用超高速空压机永磁体结构强度研究

针对大功率燃料电池系统高速空压机转子永磁体离心拉应力破坏,采用解析法计算了额定转速时护套与永磁体间过盈量的大小及应力,采用有限元方法建立二维轴对称模型,计算了永磁体和护套内的应力分布,对比解析法与有限元方法的准确性.基于有限元法研究了温升和护套材料对永磁体应力的影响,结果表明,解析法和有限元法计算的各应力的相对误差不超过2.5％,而影响因素中转速和温升均会造成永磁体应力的显著提升,需要增大过盈量对转子永磁体保护.碳纤维护套相比合金护套可以至少降低42.1％的永磁体应力,且在高温工况下的效果更为显著.降低转速、增大装配过盈量以及改善转子冷却均能有效优化结构强度,而复合材料护套相比钢护套更适用于保护永磁体.     

一种新型混合励磁分段转子开关磁阻电机

分段转子开关磁阻电机磁路短、损耗小,但功率密度低。在该电机的定子槽口增设12块永磁体,构成一种新型12/8极混合励磁分段转子开关磁阻电机。介绍混合励磁分段转子开关磁阻电机的拓扑结构和工作原理,建立电机的数学模型,分析永磁体的工作模式,并用等效磁路法验证其增磁作用。使用有限元法仿真其静态和动态特性,分析永磁体厚度对电机的影响、在不同电流下永磁体转矩与总转矩的占比关系。与传统分段转子开关磁阻电机进行对比,混合励磁分段转子开关磁阻电机的平均转矩提高10.7%,转矩脉动减少11.1%。