土木专业建筑学二磁性功能材料三随堂讲义.ppt

* * * * * * * 3.5 铁氧体永磁材料 铁氧体永磁材料是由铁的氧化物和锶(或钡等)化合物按一定比例混合，经预烧、破碎、制粉、压制成型、烧结和加工而成。当前应用的永磁铁氧体主要为六角晶系的磁铅石型铁氧体，其化学式为MO·xFe203。其中M＝Ba，Sr，Ca或Pb等。在水磁铁氧体中，已达实用化的主要有BaO·6Fe2O3，SrO·6Fe203等。 3.6 双相纳米晶复合永磁材料 Nd-Fe-B系Sm-Fe-N系 Nd4Fe80B20：Bs=1.6T, Br=1.4T，Hc=240KA/m Sm7Fe93Nx：Br=1.4T，Hc=310KA/m, （BH）max=205kJ/m3 Spinodal分解也叫斯皮诺达尔分解，亚稳分解，调幅分解，增幅分解，拐点分解。 ???1+?2 调幅分解和一般的相变相比还有一些特点: 不需要形核和形核功，也不需要孕育期; 一种自发的分解过程; 上坡扩散 …… * * * * * * * * * * * * * * * * * * 经磁场热处理后，?1+?2两相已经形成，但成分差别较小，还需经过时效处理，使?1相更加富Fe、Co，?2相更加富Ni、Al，两相的成分差、磁性差加大，Hc提高。 AlNiCo永磁体的制备工艺简图 24Co-14Ni-8Al-3Cu-Fe（AlNiCo5）性能： Br=1.29T，Hcb=52.0kA/m, (BH)m=40.0kJ/m3（磁场热处理） Br=0.87T, Hcb=47.2kA/m, (BH)m=17.1kJ/m3（未经过磁场热处理） 磁场处理能够提高AlNiCo磁性能的原因： {100}是?1和?2相的惯习面 如果不进行磁场处理，则?1相是相互正交 ?1相的Tc高于磁场处理和相分解温度， ?1相一析出就是铁磁性 ?1相优先沿与磁场方向平行的?2相的(100)面析出，与磁场垂直或成一定角度的那些(100)面上的?1相的析出受到一定程度的抑制 得到了伸长形的?1相颗粒沿磁场方向规则排列的显微组织 得到各向异性的AlNiCo永磁体，其磁性能大大地提高 A：取向因子 p：?2相体积百分数 NL、Nd：?1相长轴和短轴方向的退磁因子 M1、M2：?1相和?2相的饱和磁化强度 Ms：合金的饱和磁化强度 Dp：?相单畴粒子由铁磁性转变为顺磁性的临界尺寸 D：?1相单畴颗粒的尺寸 回火处理的目的是扩大（NL-Nd）和（M1-M2)的差值，从而进一步提高矫顽力。 矫顽力： AlNiCo8： 在AlNiCo5合金的基础上，提高Co含量，同时加入少量的Ti，同时调整Ni和Al的含量就可以得到FeNiCo8合金。 AlNiCo8：35%Co，14%Ni，7%Al，4%Cu，5%Ti，余Fe AlNiCo8的固溶温度一般为1300℃左右，为了避免γ相的析出，AlNiCo8的冷却速度要比AlNiCo5的冷速快，以约200℃/min的冷速冷到850℃，施加160kA-420KA/m，冷却到800 ℃左右进行等温磁场处理。（由于Co含量的增加，亚稳分解速度减小，故在800℃左右进行等温磁场处理）。 AlNiCo永磁体的制备工艺简图 改进AlNiCo铸造方式，采用蜂窝状的铸模。 在高温铸模内钢液自下而上结晶，从而得到平行棒状样品轴向的柱状晶。对于AlNiCo合金来说[100]是优先生长方向，因此柱状晶的[100]轴与样品轴平行。在磁场处理时，沿样品轴向加磁场，从而提高了?1相的取向因子A，并扩大了(NL-Nd)的差值，因此柱状品AlNiCo样品的磁性能大大提高。 24Co-14Ni-8Al-3Cu-Fe（AlNiCo5）性能： Br=0.87T, Hcb=47.2kA/m, (BH)m=17.1kJ/m3（未经过磁场热处理） Br=1.29T，Hcb=52.0kA/m, (BH)m=40.0kJ/m3（磁场热处理） Br=1.33T，Hcb=56.0~64.0kA/m, (BH)m=56~64kJ/m3（柱晶） 3.1 概述 3.2 FeNiAl, AlNiCo永磁合金 3.3 Fe-Cr-Co可加工永磁合金 3.4 稀土永磁合金 3.5 铁氧体永磁材料 3.6 双相纳米晶复合永磁材料 3.3 Fe-Cr-Co可加工永磁合金 70年代发展起来的永磁材料 基本成分为：20％—33％Cr，3％—25％Co，其余为铁 改变组分含量、特别是Co含量或添加其他元素如Ti等，可改善其永磁性能 通常添加的元素有Mo、Si、V、Nb、Ti、W等 3.1 概述 3.2 FeNiAl, AlNiCo永磁合金 3.3 Fe-Cr-Co可加工永磁合金 3.4 稀土永磁合金 （一）简介 （二）SmCo5永磁材料 （三）NdFeB永磁合金