钕铁硼永磁材料的爆炸成型工艺及性能研究

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永磁材料是现代生活中不断涌现的新装备的基础。在上个世纪,永磁材料的发展以所谓最大磁能积(BH)m的提高为特征,显示出其存储能量的质量、强度和能力持续的提高。以钕铁硼为代表的稀土铁系永磁材料是磁性能最高、应用最广、发展速度最快的新一代永磁材料。 随着纳米复合永磁材料的出现,掀起了新的永磁材料研究高潮,原来广泛使用的粘结和烧结工艺产生了局限性,需要新的工艺来解决。本论文的目的是在原有的粘结和烧结粉末原料的基础上,探索用冲击波压制的工艺获得磁体的可能性和可行性。 论文首先选择冲击波压制的模型,并在缺乏高压下钕铁硼参数的情况下,利用已有文献的有限实测数据,详细地分析了状态量估算的方法,以及此种爆炸冲击波模型的物理图象,对冲击波压制的状态量进行了估算。并且在此基础上,实验获得了冲击波压制的磁体。 其次,在对粘结用快淬钕铁硼粉体的冲击波压制中,获得了非常好的磁性能,利用X射线衍射,和永磁测量仪进行了分析,表明冲击波压制快淬钕铁硼粉末的方法,保持了快淬粉末的原来的磁性能,是常规粘结方法无法达到的。利用金相和扫描电镜对冲击波压制的快淬磁体进行微观结构的观察和分析,对磁体的脆性作了新的解释。 再者,对烧结用气流磨钕铁硼粉末作了冲击波压制的试验,在获得磁体的同时,发现压制磁体的磁性能发生极大的降低,并利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对磁体作了微观上的分析,阐明了在如此尺寸的烧结粉末不易用于冲击波压制方法来获得磁体。 与此同时,利用现有的经验公式,对同类气流磨粉进行的一般烧结和冲击波压制的磁体作了断裂韧性的初步比较。 最后利用,冲击波压制的方法,对两种不同磁性能、常规下在不同气氛下烧结永磁材料的冲击波压制复合作了初步试验,以探究其可行性。 总之,冲击波压制用于永磁材料的研究还有待于进一步的研究和完善,期待在今后的纳米材料的研究中发挥重要作用。
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