稀土磁性材料.ppt

例如在Nd2Fe14B和Y2Fe14B化合物中存在极化现象，4s电子的极化产生的磁矩分别为M4s＝一0.28μB和—0.21μB。这些数值与在纯铁中的4s电子负极化效应M4s＝-0.25μB相当。将4s电子负极化效应引起的负磁矩M4s＝-0.25μB考虑进去，那么用磁测量方法和M?ssbauer谱技术测量得到的平均铁原子磁矩是正确的。第30页，共42页，星期日，2025年，2月5日第1页，共42页，星期日，2025年，2月5日一、概述市场需求：Fe代Co，储量丰富的Nd取代资源稀少的Sm。企业：中科三环、宁波韵升、安泰科技、运城恒磁、成都银河特点：不但磁能积高，而且低能耗、低密度、机械强度高。广泛应用领域：电动机、电声器件、计算机、磁共振成像、磁选、磁分离、磁悬浮等。第2页，共42页，星期日，2025年，2月5日RE的亚晶格具有很强的磁晶各向异性，3d族元素具有很高的饱和Ms和高的Tc，二者的结合有望得到综合性很好的永磁合金。RE-Co→RE-Fe(REFe2,RE6Fe23,RE2Fe17)RE2Fe17的Tc过低而不能实现永磁体。因为RE-Fe中Fe－Fe原子之间的距离太近Fe的局域性较强，受周围近邻原子数和原子间距的影响较大，最终导致合金的Tc点低。发展思路第3页，共42页，星期日，2025年，2月5日第4页，共42页，星期日，2025年，2月5日第三种元素，尤其是原子半径小的元素B、C等，可成为RE-Fe化合物的固溶元素，存在于晶格中，从而改变了Fe-Fe的距离和Fe原子周围环境及近邻原子数，最终导致居里温度的提高和永磁性能的改善。第5页，共42页，星期日，2025年，2月5日室温下RECo5、RE2Co17、RE2Fe17和RE2Fe14B相饱和磁化强度第6页，共42页，星期日，2025年，2月5日二、RE2Fe14B系合金的磁性能NdFeB晶体结构是四方晶系。Ms=1.6TTc=312℃HA=5840kA/m（BH）m=512kJ/m第7页，共42页，星期日，2025年，2月5日第8页，共42页，星期日，2025年，2月5日当RE为Pr、Nd和Sm时，化合物有最高的饱和磁化强度，其中Nd2Fe14B最高，为1.6T，其(BH)m=512kJ/m3,HA=5840kA/m,Tc=312℃为了进一步提高Nd-Fe-B永磁材料的磁性能，在三元的基础上引入第四个元素。第9页，共42页，星期日，2025年，2月5日Nd-Fe-T-B(T=Cr,Mn,Co,Ni,Al)Nd(Pr,Ce)-Fe-BMM-Fe-BNd(Pr,Ce)-Fe-B–Si(Al)Nd0.8Dy0.2(Fe0.86-xCo0.06B0.08Mx)5.5系合金（M=Al，Ga）这些元素的硬磁性相均有RE2Fe14B。第10页，共42页，星期日，2025年，2月5日三元NdFeB永磁材料的成分三、RE2Fe14B系合金的成分与性能Nd15Fe77B8第11页，共42页，星期日，2025年，2月5日由于富Nd和富B都是非铁磁性的。随着富钕和富硼相数量的增加，合金的Ms和Br要降低。（通过实验确定最佳的含量比）1.Nd含量对三元NdFeB磁性能的影响第12页，共42页，星期日，2025年，2月5日第13页，共42页，星期日，2025年，2月5日当Nd的含量过高时，形成过多的富钕相或形成非磁性的Nd2O3,起到磁稀释导致Br降低。若Nd的含量过低，Nd％＜12％，Br也急剧下降。这与烧结时合金的收缩量少，合金的密度过低以及有块状的а-Fe相析出有关。Hc随Nd含量的增加而增加，当含量高于36％时开始下降。（与晶粒长大有关）第14页，共42页，星期日，2025年，2月5日2.B含量对三元NdFeB磁性能的影响第15页，共42页，星期日，2025年，2月5日B是促进NdFeB四方相形成的关键元素。B％5％时主要以Nd2Fe17形式存在，Hc和Br都很低。B％＝6％～8％时得到最佳的Hc和Br。第16页，共42页，星期日，2025年，2月5日3.NdFeB的磁能积和成分的关系第17页，共42页，星期日，2025年，2月5日4.Fe含量对NdFeB永性能的影响第18页，共42页，星期日，2025年，2月5日小结1.为获得高Hc的NdFeB,除B含量适当（6.0％～6.5％）外，可适当提高Nd的含量。（可提高14％～15％，注意烧结温度，避免晶粒长大）2.为获得高的(BH)m，应尽可能使B和Nd的含量向Nd2Fe14B四方相的成分靠近