燒結(jié)Nd-Fe-B永磁體及HDDR法制備Nd-Fe-B各向異性磁粉的研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)采用粉末冶金法成功地制備了低成本高性能燒結(jié)Nd-Fe-B磁體及HDDR法(Hydrogenation-Disproportionation-Desorption-Recombination)成功制備了性能優(yōu)異的各向異性粘結(jié)Nd-Fe-B磁粉。通過(guò)磁性參數(shù)測(cè)量?jī)x、X射線衍射儀(XRD)、能譜分析儀(EPMA)、高場(chǎng)脈沖磁強(qiáng)計(jì)、金相顯微鏡和掃描電鏡等技術(shù)和手段對(duì)燒結(jié)Nd-Fe-B磁體及粘結(jié)Nd-Fe-B磁粉的磁性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)研究

2、。 系統(tǒng)地研究了燒結(jié)Nd-Fe-B磁體的制備工藝和添加合金元素對(duì)磁體結(jié)構(gòu)以及性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)： 添加適量合金元素Dy、Tb、Al到燒結(jié)Nd-Fe-B永磁體中時(shí)可以有效地提高磁體的iHc，但降低Br；Dy、Tb、Al可以細(xì)化合金晶粒；Tb更有利于磁體綜合磁性能的提高。適量的Nb使Nd-Fe-B磁體的晶粒細(xì)化和均勻化，提高磁體的Br和iHc，有效的提高(BH)max。用10-15％Pr代替Nd可以降低磁體成本，得到N

3、35-N40的磁性能。 燒結(jié)時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)與燒結(jié)溫度聯(lián)系起來(lái)，利用較低的燒結(jié)溫度適當(dāng)?shù)臒Y(jié)時(shí)間才是比較理想的工藝；高溫時(shí)效和低溫時(shí)效都能提高iHc，最佳的時(shí)效方式是兩級(jí)時(shí)效：經(jīng)兩級(jí)時(shí)效磁體可以獲得較高的iHc，能更好提高磁體退磁曲線的方形度。 制粉時(shí)防氧化劑復(fù)合添加工藝明顯優(yōu)于球磨或氣流磨時(shí)單獨(dú)添加工藝，使磁體主相晶粒小且較為均勻，晶界清晰，空隙及缺陷較少，磁性能大大提高。在不完全封閉的環(huán)境中，低成本的8＃合金通過(guò)此種工藝

4、的最佳磁性能為：Br=1.389T，iHc=1124.2kA/m，(BH)max=381.6kJ/m3，達(dá)到N48檔次。 用HDDR法制備各向異性Nd-Fe-B磁粉，主要研究了HD處理溫度、HD處理時(shí)間、DR處理溫度及DR處理時(shí)間對(duì)磁粉磁性能的影響規(guī)律，結(jié)果表明： 均勻化處理可以部分消除有害α-Fe相并提高合金磁性能；Nd-Fe-B合金最終磁磁性能取決于HD處理溫度和時(shí)間、DR處理溫度和時(shí)間。 對(duì)HDDR不同階段

5、產(chǎn)物的分析表明：HDDR過(guò)程是Nd2Fe14B相在一定條件下發(fā)生氫化、歧化反應(yīng)，并分解為細(xì)小的歧化產(chǎn)物NdH2、α-Fe和Fe2B三相，隨后在接下來(lái)的強(qiáng)制脫氫過(guò)程中，NdH2、α-Fe和Fe2B三相再重新組合為具有新的細(xì)小晶粒尺寸的Nd2Fe14B相。 各向異性粘結(jié)Nd-Fe-B磁粉各樣品的最佳HDDR工藝及對(duì)應(yīng)的磁性能為：┏━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┓┃編號(hào)┃

6、最佳HDDR處理工藝┃Br┃iHc┃(BH)max┃DOA┃┃┃┃(T)┃(kA/m)┃(kJ/m3)┃┃┣━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃1＃┃860℃×3.0h+780℃×1.0h┃0.781┃1081┃86.1┃0.280┃┣━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃2＃┃860℃×3.0h+790℃×1.0h

7、┃0.787┃1112┃88.8┃0.262┃┣━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃3＃┃860℃×2.5h+790℃×1.0h┃0.798┃1116┃90.9┃0.332┃┣━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫┃4＃┃860℃×3.0h+790℃×0.5h┃0.820┃1096┃91.5┃0.353┃┗━━━━┻━