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烧结钕铁硼磁体矫顽力提升技术研究进展

中国稀土学报 2024年

作者：刘涛李瑞雨周磊石晓宁韦智元任梦郭新宇安泰科技股份有限公司

烧结钕铁硼永磁材料受矫顽力影响，热稳定性较差，在高温工作环境下易退磁，进一步影响磁体的服役特性。因此，行业内对于如何提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力研究成为现阶段的重点工作，目前，通过合金化、晶粒细化、晶界掺杂和晶界扩散等... 详细信息

烧结钕铁硼永磁材料受矫顽力影响，热稳定性较差，在高温工作环境下易退磁，进一步影响磁体的服役特性。因此，行业内对于如何提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力研究成为现阶段的重点工作，目前，通过合金化、晶粒细化、晶界掺杂和晶界扩散等技术可以显著提高钕铁硼磁体的矫顽力。基于以上背景，本文详细阐述了矫顽力的影响机理以及矫顽力提升技术的发展现状，系统分析了各工艺的优缺点，然后重点讨论了晶界扩散技术通过优化晶界相、增强各向异性场、增强退磁耦合作用来提高矫顽力的机制，并进一步归纳总结了影响晶界扩散的因素。最后，对未来我国烧结钕铁硼磁体矫顽力提升技术的发展趋势进行了展望，以期望促进我国烧结钕铁硼技术的发展。

关键词：烧结钕铁硼矫顽力热稳定性晶界扩散技术

晶界扩散氧化镨、铜、铝混合物对烧结钕铁硼矫顽力的影响

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稀土 2024年第05期 65-71页

作者：司鹏伟王俊勃董义杨敏鸽思芳李欢西安工程大学材料工程学院包头天和磁材科技股份有限公司

以Pr6O11、Cu、Al三种物质混合作为扩散介质,对磁体进行晶界扩散处理。采用SEM、XRD、磁性能测量仪分别研究扩散磁体的组织结构及磁性能变化。结果表明,晶界扩散后富稀土相相比原始磁体更加倾向于沿晶界分布,浸润主相晶界,使更多的主相... 详细信息

以Pr6O11、Cu、Al三种物质混合作为扩散介质,对磁体进行晶界扩散处理。采用SEM、XRD、磁性能测量仪分别研究扩散磁体的组织结构及磁性能变化。结果表明,晶界扩散后富稀土相相比原始磁体更加倾向于沿晶界分布,浸润主相晶界,使更多的主相晶粒相互分离。在600℃×3 h扩散条件下,磁体的矫顽力较原始及同条件热处理的磁体有所提升。扩散物比例Pr6O11∶Cu∶Al为70∶15∶15时,磁体的矫顽力达到最大为1433.6 k A/m,相对于原始磁体矫顽力提高了5.96%,晶界扩散Pr/Cu/Al元素可以有效地提高磁体矫顽力。

关键词：钕铁硼晶界扩散矫顽力微观结构富稀土相

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高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料的进展及展望

热加工工艺 2024年 24-27+32页

作者：闫一诺严红燕井振威李慧梁精龙华北理工大学冶金与能源学院

作为第三代稀土永磁材料，烧结钕铁硼（Nd-Fe-B）具有超高的磁性能，但由于居里温度低和较差的热稳定性，严重限制其在高温行业的应用。随着新能源汽车与风力发电等领域的飞快发展，对高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料的需求显著增加。为克... 详细信息

作为第三代稀土永磁材料，烧结钕铁硼（Nd-Fe-B）具有超高的磁性能，但由于居里温度低和较差的热稳定性，严重限制其在高温行业的应用。随着新能源汽车与风力发电等领域的飞快发展，对高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料的需求显著增加。为克服热退磁效应，进一步扩大烧结钕铁硼磁体在高温下的应用，开发新技术来提高磁体矫顽力成为当前的研究热点。本文综述了晶粒细化、晶界掺杂和晶界扩散技术的研究进展，并对高矫顽力烧结钕铁硼永磁材料的发展趋势进行了展望。

关键词：烧结钕铁硼永磁材料矫顽力晶粒细化晶界掺杂晶界扩散

弱交变磁场辅助晶界扩散增强烧结钕铁硼磁体矫顽力

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内蒙古大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 273-280页

作者：吕燕武吕军刘海晨房漠楠黄二愿内蒙古工业大学材料科学与工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室呼和浩特010051 内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051 包头品高永磁材料有限公司内蒙古包头014030

采用物理气相沉积工艺在商用N35级烧结钕铁硼磁体表面沉积0.3 wt%的镝金属,并在910℃的热处理过程中施加频率为50 Hz的弱磁场,研究了弱交变磁场辅助晶界扩散对磁体矫顽力的影响。磁性能测试显示,相比于原始磁体,常规扩散和0.3 T弱交变... 详细信息

采用物理气相沉积工艺在商用N35级烧结钕铁硼磁体表面沉积0.3 wt%的镝金属,并在910℃的热处理过程中施加频率为50 Hz的弱磁场,研究了弱交变磁场辅助晶界扩散对磁体矫顽力的影响。磁性能测试显示,相比于原始磁体,常规扩散和0.3 T弱交变磁场辅助扩散的矫顽力分别增加了3.28 kOe和5.02 kOe。基于扫描电镜图像,使用ImageJ软件分析了扩散磁体中的粒径分布,发现与原始磁体的平均粒径相比,磁场辅助扩散过程中晶粒没有进一步长大,但常规扩散磁体的平均粒径却增长了约0.5μm。能量色散光谱仪线扫描结果显示,在距磁体镀镝表面400~1500μm范围内,磁场辅助扩散磁体的镝含量明显高于常规扩散。结果表明,弱交变磁场辅助晶界扩散能够有效抑制晶粒长大和增加镝元素沿晶界扩散的深度;磁体矫顽力的提升应归因于这些效应的叠加。实验结果为进一步优化烧结钕铁硼磁体晶界扩散工艺提供了新方案。

关键词：钕铁硼晶界扩散磁场辅助矫顽力

基于矫顽力的12Cr1MoVG焊接接头应力检测

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无损检测 2024年第6期46卷 1-6页

作者：任强孙文龙陶立翔张光学张华军盛水平汪宏杭州市特种设备检验科学研究院杭州310003 中国计量大学能源工程研究所杭州310018

矫顽力检测是一种应力无损检测技术,利用矫顽力与应力的关系,能够准确地评估材料内部的应力状态。基于力磁耦合理论,研究了在不同磁化方向下,12Cr1MoVG母材、12Cr1MoVG同种钢焊接接头和12Cr1MoVG/P91异种钢焊接接头不同区域矫顽力与应... 详细信息

矫顽力检测是一种应力无损检测技术,利用矫顽力与应力的关系,能够准确地评估材料内部的应力状态。基于力磁耦合理论,研究了在不同磁化方向下,12Cr1MoVG母材、12Cr1MoVG同种钢焊接接头和12Cr1MoVG/P91异种钢焊接接头不同区域矫顽力与应力的关系。试验结果表明,磁化方向平行于应力方向的矫顽力随着应力的增大先减小后增大;磁化方向垂直于应力方向的矫顽力随着应力的增大而增大;在拉伸过程中,12Cr1MoVG同种钢焊接接头的应力集中在母材区及热影响区;12Cr1MoVG/P91异种钢焊接接头的应力集中在12Cr1MoVG母材区及其热影响区。该研究结果为铁磁性材料的矫顽力检测提供了一定理论基础。

关键词：矫顽力磁化方向磁畴拉伸应力

2:17型钐钴永磁材料方形度和矫顽力研究现况

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稀土 2022年第6期43卷 96-109页

作者：董创辉刘雷袁建辉王凤青周波王朝中孙颖莉丁勇闫阿儒中国科学院宁波材料技术与工程研究所稀土永磁材料联合创新中心宁波315201 上海工程技术大学材料科学与工程学院上海201620 中国科学院大学北京100049

2∶17型钐钴永磁材料在航空航天、仪器仪表、混合动力汽车等领域具有重要应用。随着磁性器件的小型化,迫切需求更高磁能积的钐钴永磁材料,如何提升磁体退磁曲线方形度和矫顽力成为目前的研究热点之一。本文着重讨论了Sm、Fe、Cu、Zr元... 详细信息

2∶17型钐钴永磁材料在航空航天、仪器仪表、混合动力汽车等领域具有重要应用。随着磁性器件的小型化,迫切需求更高磁能积的钐钴永磁材料,如何提升磁体退磁曲线方形度和矫顽力成为目前的研究热点之一。本文着重讨论了Sm、Fe、Cu、Zr元素含量及热处理工艺对磁体胞状组织结构的影响规律,以及对退磁曲线方形度和矫顽力的作用机制。进而从晶界过渡区域和晶粒内部的胞状组织结构优化出发,简述了中间热处理、双合金、铸锭均匀化热处理、预时效、多级时效、微波时效和压力时效等方形度和矫顽力优化技术的研究新进展。最后,对高磁能积磁体制备所面临的主要问题进行了展望。

关键词：钐钴永磁材料方形度矫顽力胞状组织

真空退火对镀Al薄膜NdFeB磁体矫顽力和耐蚀性的影响

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金属热处理 2022年第6期47卷 72-77页

作者：胡方勤史丰锴张青科赵宇肖涛中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 杭州永磁集团有限公司浙江杭州311200

采用电弧离子镀技术在烧结NdFeB表面沉积一层Al薄膜,并进行真空退火热处理。利用扫描电镜、永磁材料测量系统、电化学工作站和盐雾试验箱等,研究了不同退火工艺对Al/NdFeB试样显微组织、磁性能和耐蚀性的影响。结果表明,随着退火温度的... 详细信息

采用电弧离子镀技术在烧结NdFeB表面沉积一层Al薄膜,并进行真空退火热处理。利用扫描电镜、永磁材料测量系统、电化学工作站和盐雾试验箱等,研究了不同退火工艺对Al/NdFeB试样显微组织、磁性能和耐蚀性的影响。结果表明,随着退火温度的升高,矫顽力先升高后降低,550℃退火60 min时矫顽力最高,达到22.41 kOe,较镀态试样增幅7.6%,但耐蚀性有所降低;随着退火时间的增加,矫顽力先降低后升高,550℃退火5 min时矫顽力为22.16 kOe,且自腐蚀电流密度较基体NdFeB降低了1~2个数量级。550℃退火5 min试样具有较高的矫顽力和较好的耐蚀性能。

关键词： Al薄膜烧结NdFeB 真空退火矫顽力耐蚀性

DT4C电工纯铁套筒零件矫顽力不合格工艺改进

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金属热处理 2023年第6期48卷 277-280页

作者：赵金龙任卫斌李剑玉中国空空导弹研究院河南洛阳471003

某批次DT4C电工纯铁套筒零件采用真空氢气退火炉经900℃中温退火后矫顽力不合格,对其退火工艺进行了研究。结果表明,采用1120℃×4 h+900℃×4 h两次退火后,DT4C电工纯铁试棒矫顽力及晶粒度等级较900℃×4 h退火明显降低,且1120℃→900... 详细信息

某批次DT4C电工纯铁套筒零件采用真空氢气退火炉经900℃中温退火后矫顽力不合格,对其退火工艺进行了研究。结果表明,采用1120℃×4 h+900℃×4 h两次退火后,DT4C电工纯铁试棒矫顽力及晶粒度等级较900℃×4 h退火明显降低,且1120℃→900℃过程中试棒不同冷速下的矫顽力均合格且差别不大,冷速可达到240℃/h,提高了零件的加工效率。不合格批套筒零件经两次退火后的矫顽力均达到HB/Z 5015—1994要求。

关键词： DT4C电工纯铁矫顽力晶粒度退火冷却速度

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基于矫顽力的应力无损检测装置设计与开发

仪表技术与传感器 2022年第12期 45-50,72页

作者：任旭虎葛安凤冯阳王智敏赵雪阳中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580

为了探测铁磁材料的应力集中区域,评估材料的早期损伤,文中对矫顽力检测研究机理进行了深入研究,并开发了一套基于矫顽力的应力无损检测装置。主要包括可控磁场激励、探头模块、信号采集与调理电路模块,实现了对被测铁磁材料充分磁化,... 详细信息

为了探测铁磁材料的应力集中区域,评估材料的早期损伤,文中对矫顽力检测研究机理进行了深入研究,并开发了一套基于矫顽力的应力无损检测装置。主要包括可控磁场激励、探头模块、信号采集与调理电路模块,实现了对被测铁磁材料充分磁化,并开发了嵌入式主机和串口屏程序,实现了磁信号采集、矫顽力数值计算和参数显示等功能。最后经过实验证明了该装置能准确检测出试件矫顽力并说明矫顽力与拉应力、剩磁呈线性关系,证明了剩磁可作为矫顽力检测的依据。

关键词：矫顽力无损检测磁滞回线管道缺陷剩磁铁磁材料