內容簡介
《粘結Nd-Fe-B永磁材料製造原理與技術》是作者在多年從事稀土永磁材料研究的基礎上,參閱國內外研究文獻,對粘結Nd-Fe-B永磁製造理論與技術的歸納與總結。主要內容包括:永磁材料和粘結稀土永磁材料基礎、粘結Nd-Fe-B磁體設計理論、粘結Ndl-Fe-B磁體用磁粉、粘結Nd-Fe-B磁體用粘結劑和助劑、粘結Nd-Fe-B磁體製備工藝、混雜粘結Nd-Fe-B磁體和粘結Nd-Fe-B磁體後處理工藝等。《粘結Nd-Fe-B永磁材料製造原理與技術》許多數據和圖表來自作者實驗研究的總結,對粘結永磁材料的生產、科研具有現實的指導意義。
圖書目錄
前言
第1章 永磁材料與粘結稀土永磁材料 1
1.1 磁學與磁性材料 2
1.1.1 磁性的基本概念與基本磁學量 2
1.1.2 交換作用、自發磁化與強磁性 4
1.1.3 物質的磁性與分類 4
1.1.4 磁學與磁性材料的發展梗概 5
1.1.5 磁性功能材料的分類 7
1.2 技術磁化理論簡介 7
1.2.1 磁體中的磁自由能 8
1.2.2 磁疇結構 9
1.2.3 技術磁化與反磁化過程 10
1.3 永磁材料的技術磁參量 13
1.3.1 飽和磁化強度Ms 13
1.3.2 居里溫度Tc 13
1.3.3 各向異性場HA 13
1.3.4 剩磁Br 14
1.3.5 矯頑力Hc 14
1.3.6 最大磁能積(BH)m 14
1.3.7 工作點與負載線 15
1.3.8 回復磁導率 15
1.3.9 J-H退磁曲線上彎曲點Hk和方形度 16
1.3.10 永磁材料的穩定性 16
1.3.11 永磁材料的力學性能 17
1.3.12 磁學與磁性材料的常用單位制 17
1.4 永磁材料與稀土永磁材料 18
1.4.1 永磁材料的發展與種類 18
1.4.2 稀土永磁 20
1.5 粘結永磁材料的性能特點與發展 22
1.5.1 粘結永磁材料的特點 23
1.5.2 粘結磁體的發展簡史 23
1.5.3 納米複合永磁材料的分類 24
1.5.4 粘結Nd-Fe-B磁體的套用 26
參考文獻 27
第2章 粘結Nd-Fe-B永磁材料的設計 30
2.1 粘結磁體組分設計 30
2.1.1 壓縮成型粘結磁體的組分設計 31
2.1.2 注射成型磁體的組分設計 32
2.2 磁體磁性能設計 33
2.2.1 剩磁 34
2.2.2 矯頑力 35
2.3 磁體的溫度穩定性 35
2.4 磁體耐蝕性 36
2.4.1 粘結Nd-Fe-B的耐蝕性能 36
2.4.2 腐蝕對粘結Nd-Fe-B磁體的磁性影響 36
2.4.3 改善粘結Nd-Fe-B磁體抗蝕性的途徑 36
2.5 磁體力學性能 37
2.6 粘結Nd-Fe-B磁體的設計流程 38
參考文獻 39
第3章 粘結Nd-Fe-B磁粉的物理基礎與類型 40
3.1 粘結Nd-Fe-B磁粉的物理基礎 40
3.1.1 單相軟磁材料的交換耦合相互作用與有效各向異性:Herzer理論 41
3.1.2 永磁體的晶粒尺寸效應 41
3.1.3 雙相納米交換耦合永磁的模型與理論 43
3.2 快淬Nd-Fe-B磁粉 46
3.2.1 快淬Nd-Fe-B磁粉的製備 46
3.2.2 快淬Nd-Fe-B磁粉的類型 47
3.2.3 影響快淬Nd-Fe-B磁粉性能的因素 50
3.3 機械合金化磁粉 58
3.4 霧化磁粉 60
3.5 HDDR磁粉 62
3.5.1 Nd-Fe-B的HDDR相變 62
3.5.2 HDDR的工藝類型 63
3.5.3 HDDRNd-Fe-B磁粉的特點 66
3.6 機械破碎磁粉 67
參考文獻 68
第4章 快淬納米複合Nd2Fe14B/α-Fe(Fe3B)永磁粉 75
4.1 Ti對納米複合Nd9.4Fe79.6B11永磁合金結構和磁性能的影響 75
4.1.1 Ti對合金室溫磁性能的影響 75
4.1.2 Ti對合金相組成的影響 76
4.1.3 Ti對合金晶化行為的影響 79
4.1.4 Ti對合金顯微結構的影響 80
4.1.5 Ti對交換耦合強度的影響 81
4.1.6 Ti元素的作用機理 82
4.2 C對Nd9.4Fe75.6Ti4B11永磁合金結構和磁性能的影響 83
4.2.1 C對合金室溫磁性能的影響 84
4.2.2 C對合金相組成的影響 85
4.2.3 C對合金晶化行為的影響 86
4.2.4 C對合金顯微結構的影響 86
4.2.5 C對交換耦合強度的影響 87
4.2.6 C元素的作用機理 88
4.2.7 Ti和C添加合金微結構的形成機理 89
4.3 Ti和C添加前後合金的晶化動力學研究 90
4.4 Nb和C添加對納米複合Nd9.4Fe79.6B11永磁合金晶化方式、顯微結構和磁性能的影響 94
4.4.1 Nb和C添加對合金室溫磁性能的影響 95
4.4.2 Nb和C添加對合金相組成的影響 96
4.4.3 Nb和C添加對合金晶化方式的影響 97
4.4.4 Nb和C添加對合金顯微結構的影響 98
4.4.5 Nb和C添加對合金交換耦合強度的影響 99
4.5 Zr和C聯合添加對納米複合Nd9.4Fe79.6B11永磁合金晶化方式、結構和磁性能的影響 100
4.5.1 Zr和C添加對合金室溫磁性能的影響 100
4.5.2 Zr和C添加對合金相組成的影響 101
4.5.3 Zr和C添加對合金晶化方式的影響 101
4.5.4 Zr和C添加對合金顯微結構的影響 102
4.6 Cr與C聯合添加對納米複合Nd9.4Fe79.6B11永磁合金結構和磁性能的影響 103
4.6.1 Cr與C添加對合金室溫磁性能的影響 103
4.6.2 Cr與C添加對合金相組成的影響 104
4.6.3 Cr與C添加對合金顯微結構的影響 105
4.7 合金成分對納米複合Nd-Fe-B-Ti-C永磁合金結構和磁性能的影響 106
4.7.1 Nd含量對納米複合NdxFe85-xTi4B10.5C0.5(x=7.8,8.2,8.6,9.0,9.4)永磁合金結構和磁性能的影響 106
4.7.2 B含量對納米複合Nd9Fe86.5-xTi4BxC0.5(x=8.5,9.0,9.5,10.0,10.5,11.0)永磁合金結構和磁性能的影響研究 110
4.7.3 Pr部分取代Nd對納米複合(Nd1-xPrx) 9.4Fe75.6Ti4B10.5C0.5(x=0~1)永磁合金結構和磁性能的影響 113
4.8 納米複合Nd2Fe14B/α-Fe(Fe3B)永磁合金的磁化和反磁化行為 119
4.8.1 納米複合永磁合金的矯頑力理論研究現狀 119
4.8.2 納米複合永磁合金的起始磁化過程 121
4.8.3 納米複合永磁合金矯頑力與磁化場的關係 123
4.8.4 納米複合永磁合金的回覆曲線 125
4.8.5 納米複合永磁合金退磁曲線的可逆與不可逆行為 127
4.8.6 Ti和C添加後合金高矯頑力的來源 130
4.9 粘結用納米複合Nd2Fe14B/α-Fe(Fe3B)永磁粉 130
4.9.1 製備工藝對磁粉性能的影響 131
4.9.2 磁粉的溫度穩定性 132
4.9.3 磁粉的抗氧化性能 136
4.9.4 粘結磁體 137
參考文獻 137
第5章 粘結Nd-Fe-B永磁用粘結劑和添加劑 143
5.1 粘結Nd-Fe-B永磁用粘結劑 143
5.1.1 熱固性粘結劑 143
5.1.2 熱塑性粘結劑 156
5.1.3 金屬和無機粘結劑 162
5.1.4 其他粘結劑 162
5.2 粘結Nd-Fe-B永磁用添加劑 162
5.2.1 偶聯劑 162
5.2.2 潤滑劑 167
5.2.3 抗氧化劑 168
5.2.4 增塑劑 168
參考文獻 169
第6章 模壓成型粘結Nd-Fe-B永磁材料 170
6.1 磁粉的準備 171
6.1.1 磁粉的預處理 171
6.1.2 磁粉的混合與混煉 174
6.1.3 造粒 175
6.2 影響模壓成型過程的因素 177
6.2.1 壓製成型方法 178
6.2.2 粉末填充方式 179
6.2.3 模具及潤滑劑 180
6.2.4 壓製成型工藝參數 181
6.2.5 壓坯回彈率(彈性後效) 182
6.3 壓制過程中力的分析與計算 182
6.3.1 壓制壓力 182
6.3.2 側壓力 183
6.3.3 外摩擦力 184
6.3.4 脫模壓力 184
6.4 模壓成型磁體的緻密化過程 185
6.4.1 壓制過程中磁粉的移動與變形 185
6.4.2 成型壓力對粘結磁體密度和磁性能的影響 186
6.5 溫壓成型工藝製備模壓成型粘結磁體 188
6.5.1 溫壓成型原理 188
6.5.2 溫壓工藝與冷壓工藝效果的比較 189
6.5.3 溫壓溫度對粘結磁體性能的影響 190
6.6 模壓成型粘結磁體用配合料及其性能 192
6.6.1 模壓成型粘結磁體配合料的製備 192
6.6.2 配合料的後處理 193
6.6.3 配合料的時效特性 193
6.6.4 配合料的成型特性 197
參考文獻 200
第7章 注射成型粘結Nd-Fe-B永磁材料 201
7.1 注射成型粘結Nd-Fe-B永磁體的製備工藝 201
7.1.1 單螺桿擠出造粒 202
7.1.2 雙螺桿擠出造粒 203
7.1.3 雙輥混煉造粒 203
7.2 影響注射成型粘結Nd-Fe-B磁體性能的因素 203
7.2.1 磁粉的影響 204
7.2.2 磁粉粒度的影響 204
7.2.3 粘結劑的影響 205
7.2.4 添加劑的影響 205
7.2.5 工藝參數的影響 208
7.3 注射成型粘結Nd-Fe-B磁體永磁體的性能 214
7.4 注射成型機和模具 215
7.4.1 注射成型機 215
7.4.2 注射成型模具 216
7.4.3 注射成型機磁場線圈 217
7.5 我國注射成型粘結稀土永磁材料的發展現狀及存在問題 217
參考文獻 218
第8章 混雜粘結Nd-Fe-B永磁材料 219
8.1 Nd-Fe-B/鍶鐵氧體混雜粘結磁體 219
8.1.1 Nd-Fe-B/鍶鐵氧體混雜粘結磁體的磁性能 219
8.1.2 Nd-Fe-B/鍶鐵氧體混雜磁體的溫度穩定性 220
8.2 Nd-Fe-B/Sm2Co17混雜粘結磁體 221
8.2.1 Nd-Fe-B/Sm2Co17混雜粘結磁體的磁性能 222
8.2.2 Nd-Fe-B/Sm2Co17混雜粘結磁體的溫度穩定性 223
8.2.3 Nd-Fe-B/Sm2Co17混雜粘結磁體磁粉間的相互作用 223
參考文獻 226
第9章 粘結Nd-Fe-B永磁材料的表面防護技術 227
9.1 Nd-Fe-B磁體腐蝕的機理 227
9.2 粘結Nd-Fe-B磁體表面防護方法 228
9.2.1 合金化法提高磁體的耐腐蝕性能 229
9.2.2 磁粉表面塗層法 229
9.2.3 磁體表面塗層法 229
9.3 電泳塗裝機理 230
9.3.1 電泳塗裝工作原理 231
9.3.2 粘結Nd-Fe-B永磁體電泳塗裝過程 233
9.3.3 影響粘結稀土永磁電泳塗裝工藝的因素 235
參考文獻 2