【摘 要】
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现在国家大力提倡开发清洁能源如风能、太阳能等,希望减少传统煤炭、汽油等高污染能源的使用。稀土永磁材料是清洁能源的重要原材料之一,在风力发电、电子器件等领域已得到广泛应用。随着时代的发展,磁性器件对磁体的磁性能要求越来越高,因此仍需不断开发和研究新型永磁材料。开发添加La和Ce的新型永磁材料不仅能降低成本,还能消耗积压的稀土资源。Ce-Pr-Fe和La-Pr-Fe的平衡相关系及Ce-Pr-Fe体系富
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现在国家大力提倡开发清洁能源如风能、太阳能等,希望减少传统煤炭、汽油等高污染能源的使用。稀土永磁材料是清洁能源的重要原材料之一,在风力发电、电子器件等领域已得到广泛应用。随着时代的发展,磁性器件对磁体的磁性能要求越来越高,因此仍需不断开发和研究新型永磁材料。开发添加La和Ce的新型永磁材料不仅能降低成本,还能消耗积压的稀土资源。Ce-Pr-Fe和La-Pr-Fe的平衡相关系及Ce-Pr-Fe体系富铁区的凝固组织演变对永磁材料的工艺设计、成分优化和磁性调控具有重要的理论指导意义。本文采用合金法和扩散偶法相结合,研究了Ce-Pr-Fe三元体系在400℃、600℃以及La-Pr-Fe三元体系在600℃下的平衡相关系。此外,还研究了Ce-Pr-Fe体系富铁区的凝固组织演变及Cr、Ni元素掺杂对Pr2Fe17合金磁性及吸波性能的影响。(1)采用合金法和扩散偶法相结合研究了Ce-Pr-Fe体系的平衡相关系。通过XRD、BSE/EDS和EPMA等设备对样品分析的物相,构建了Ce-Pr-Fe体系400℃和600℃的平衡相关系。此外,根据Ce-Pr-Fe体系富铁区域合金的热分析曲线及铸态和平衡态合金的BSE/EDS,分析了合金的凝固组织演变。(2)通过电弧熔炼、退火等工艺,制备了不同成分的La-Pr-Fe体系三元合金,利用XRD和BSE/EDS表征技术分析的物相,构建了La-Pr-Fe体系600℃的平衡相关系。在600℃的Pr25Fe75和Pr45Fe55合金中均没有PrFe2相,然而在Ce5Pr50Fe45和La15Pr25Fe60三元合金均发现了的PrFe2相,表明第三种组元有助于PrFe2相的形成,扩散偶的结果也能进一步支持这一观点。在Ce-Pr-Fe体系400℃的等温截面中没有发现PrFe2相,然而在Ce-Pr-Fe和La-Pr-Fe体系600℃的等温截面中均发现了PrFe2相,表明PrFe2相应该在600℃下存在的,它可能是通过包析反应(Pr2Fe17+Pr→PrFe2)形成,通常包析反应很难达到相平衡。(3)采用熔炼、淬火等工艺制备了Pr2Fe17-xCrx(x=0.0,0.1,0.2,0.4)和Pr2Fe17-xNix(x=0.0,0.1,0.2,0.3,0.4)合金。通过XRD、SEM、VSM、VNA等设备分析了Cr、Ni元素掺杂对Pr2Fe17合金磁性能及吸波性能的影响。
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