元素添加對(duì)納米晶Nd-Fe-B磁性能影響機(jī)理研究與服役特性評(píng)價(jià).pdf

1、隨著高端永磁電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電、節(jié)能家電、新能源汽車等領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用，極大增加了Nd-Fe-B稀土永磁材料的需求。但Nd2Fe14B的居里溫度（585 K）偏低，磁性能隨溫度升高衰減越來(lái)越嚴(yán)重，極大限制了其高溫環(huán)境下的使用。改善磁體溫度穩(wěn)定性通常可通過(guò)元素添加，提升磁體的矯頑力和居里溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，本文通過(guò)熔體快淬制備Nd-Fe-B合金，結(jié)合同步輻射等表征技術(shù)，系統(tǒng)研究元素添加效用及其對(duì)Nd-Fe-B合金居里溫度的影響機(jī)理，并對(duì)等離子燒

2、結(jié)磁體的服役特性展開了評(píng)價(jià)。
　　首先研究了一系列重稀土元素添加對(duì)Nd-Fe-B快淬帶磁性能的影響，并分析了主相晶體結(jié)構(gòu)和合金微觀組織的變化規(guī)律。同時(shí)，針對(duì)高豐度輕稀土元素 Ce添加對(duì)磁性能的影響展開全面系統(tǒng)研究。采用高分辨透射電鏡、掃描電鏡和能譜分析等表征方法對(duì)快淬帶的納米晶微觀組織及其成分起伏進(jìn)行了詳細(xì)觀測(cè)分析，并結(jié)合電子衍射花樣與X射線衍射分析測(cè)定主相晶胞參數(shù)隨Ce添加量的變化規(guī)律，通過(guò)同步輻射X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜分析不同添

3、加量時(shí)Ce的價(jià)態(tài)變化，探索Ce元素對(duì)磁性能的作用機(jī)理。在添加單一元素Ce的基礎(chǔ)上，復(fù)合添加Co與Cu元素，通過(guò)高分辨透射電鏡表征納米晶晶界處富稀土相的微觀形貌及其分布規(guī)律，揭示Co與Cu元素影響Nd-Fe-B稀土永磁材料磁性能的微觀機(jī)制。
　　此外,使用同步輻射技術(shù)，測(cè)定元素添加前后X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜Fe-K邊的變化，擬合Fe-Fe間原子間距，分析原子交換作用對(duì)居里溫度變化趨勢(shì)的影響，闡明稀土元素對(duì)居里溫度的影響機(jī)理。同時(shí)通過(guò)測(cè)

4、定不同稀土元素添加對(duì)剩磁溫度系數(shù)及矯頑力溫度系數(shù)的作用，綜合分析Nd-Fe-B稀土永磁材料的高溫穩(wěn)定性。
　　采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)制備各向同性 Nd-Fe-B燒結(jié)磁體，研究復(fù)合添加Ce、Co、Cu磁體磁性能及其溫度穩(wěn)定性，并通過(guò)高壓加速腐蝕和循環(huán)冷熱沖擊評(píng)估磁體在模擬工況條件下的服役特性。
　　本文從原子局域結(jié)構(gòu)、晶格畸變、微觀組織演化等角度，深入分析元素復(fù)合添加影響Nd-Fe-B稀土永磁材料磁性能及溫度穩(wěn)定性的微觀機(jī)制，