Nd-Fe-B稀土合金烧结组织矫顽力研究【开题报告】.doc

开题报告 应用化学 Nd-Fe-B稀土合金烧结组织矫顽力研究 选题的意义与背景 永磁材料是一种重要的基础功能材料，它的应用遍及几乎所有生产部门、生活领域、科技和军事领域。永磁材料的基本功能是提供稳定持久的磁通量，不需要消耗电能，是节约能源的重要手段之一。 烧结钕铁硼永磁体自1983年推出以来，就以其具有突出的高剩磁、高矫顽力和高磁能积，得到了广大材料工作者及生产厂家的重视。提高烧结钕铁硼永磁体的磁性能，改善其使用性能，一直是磁性材料研究者和制造者追求的目标。 NdFeB磁体的性能不仅和磁体的成分有关，而且还受到微观结构的显著影响。永磁材料的磁性能参数主要有磁通量、磁通密度、剩磁、磁场强度及矫顽力。其中矫顽力是一种对显微组织非常敏感的性能, 而烧结后热处理对提高NdFeB磁体的矫顽力又起着非常重要的作用。决定矫顽力大小的因素及其形成机理比较复杂，目前公认的说法有形核机理和钉扎机理，而其中形核机理能较好地解释烧结NdFeB磁体，该理论认为，钕铁硼磁体的矫顽力是由晶粒边界软磁性缺陷区域反磁化成核场来决定的，成核场高，则磁体的矫顽力就高，反之,，磁体的矫顽力会较小。研究表明烧结后热处理改变了NdFeB合金的微观结构，并最总影响了磁体的矫顽力。因此，我们有必要对NdFeB磁体的微观结构进行研究，进而通过改善微观结构来提高烧结NdFeB磁体的矫顽力。 本文拟在通过进行不同条件的热处理工艺，探究对Nd-Fe-B稀土合金烧结组织矫顽力的影响。 研究的基本内容与拟解决的主要问题： 研究的基本内容： 采用XRD和SEM测试、表征烧结钕铁硼磁体的微观组织。 选定不同的回火温度及保温时间，进行回火工艺实验。 采用XRD和SEM测试、表征回火样品的微观结构, 特别注重边界相的分布与数量。 分析回火工艺对烧结磁体的边界相的影响，用VSM进行磁性能测试，讨论工艺参数对矫顽力的影响。 研究的方法与技术路线： 研究方法：用放电等离子体烧结制备NdFeB永磁体，选定不同回火温度及保温时间，用二级回火技术对其进行热处理，用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、及VSM(振动样品磁强计)进行性能表征，观察组织形貌及微观结构及磁性能的变化。 技术路线：烧结磁体的制备—微观结构及磁性能测试—回火热处理—微观结构及磁性能测试—分析讨论总结。 研究的总体安排与进度： 2010-08至2010-11 实验室工作过程实习，学习烧结永磁材料热处理基础 知识，阅读参考文献。 2010-11至2011-01 翻译二篇英文论文，撰写论文绪论部分，进行NdFeB永磁体回火热处理工艺实验。 2011-02至2011-03 金相、PPMS和VSM等实验，完成论文初稿。 2011-04 至2011-05 修订论文，准备答辩（讲稿及PPT），进行论文答辩。 主要参考文献： 宋后定，常用永磁材料及其应用基本知识讲座第二讲 永磁材料的应用，磁性材料及器件，2007，38（3）：65～68 宋后定，常用永磁材料及其应用基本知识讲座第一讲 常用永磁材料的特性参数，磁性材料及器件，2007，38（2）：59～61 宋后定，常用永磁材料及其应用基本知识讲座第三讲 常用永磁材料的制造工艺，磁性材料及器件，2007，38（4）：68～70 逄婷婷，傅正义，张东明，放电等离子烧结（SPS）技术，材料导报，2002，16（2）：31～33 岳明，王公平，张久兴，李涛，肖耀福，王润，放电等离子烧结新型NdFeB永磁材料工艺研究，功能材料与器件学报，2003，9（3）：295～299 谭春林，白书欣，张虹，高艳丽，张家春，蔡珣，回火处理对烧结钕铁硼永磁材料组织和磁性能的影响，中国有色金属学报，2002，12（1）：64～66 宋晓平，王笑天，烧结NdFeB磁体的矫顽力，稀有金属材料与工程，1994，23（3）1～5 李晨松,等. 我国稀土永磁产业发展与现状[J ] . 稀土,2005 ,26 (1) :78 赵国仙，宋晓平，闫阿儒，王笑天，时效对NdFeB烧结磁体的矫顽力和显微组织的影响，稀土，1997，18（6）30～33 肖连芳，后烧处理对NdFeB永磁体显微组织及矫顽力的影响，稀土，1988，第6期，27～31 Ming Yue, Jiuxing Zhang, Yaofu Xiao, Gongping Wang, and Tao Li，New Kind of NdFeB Magnet Prepared by Spark Plasma Sintering，NO. 6, NOVEMBER 2003 LI Tao ，YUE Ming ，ZHANG Jiu—xing ，WANG Gong—ping，XIAO Yao-fu，WANG Run，Heat treatment process of ne