扩散渗透法提高稀土永磁矫顽力的研究文献综述
2020-04-17 19:45:00
文 献 综 述
导论:自20世纪60年代稀土永磁材料问世以来,按性能的发展先后划分了三个阶段:第一阶段的1-5型()、第二阶段的(2-17型)和第三阶段的(NdFeB)。稀土永磁材料对于元器件实现高性能、高可靠性、轻量化、小型化方面显示出优越的特性,并得到十分广泛的应用。【1】
对于永磁材料,在实际运用中一般用一些技术磁参量来表示永磁材料的性能。主要的技术磁参量有:内禀矫顽力、最大剩余磁化强度、饱和磁化强度、最大磁能积、居里温度Tc、磁滞回线方形度Q、温度系数以及磁感矫顽力。【2】
本课题目的是为了提高钕铁硼磁体的矫顽力等综合性能,目前高性能钕铁硼磁体中一般都需要通过掺入适量的重金属镝或铽。但是重稀土元素储量有限,成本高昂,因此研究低重稀土掺杂而提高磁体矫顽力等性能的研究十分重要。该课题重点研究扩散渗透法提高稀土永磁体矫顽力的工艺方案,具体实验包括晶界扩散,切薄片渗透,气流控制等,以期得到可实际应用的技术方案。
1.钕铁硼(NdFeB)稀土永磁材料的发展
1.1 NdFeB稀土材料的发展历史
钕磁铁(Neodymium magnet)也称为钕铁硼磁铁(NdFeB magnet),是由钕、铁、硼(Nd2Fe14B)形成的四方晶系晶体。于1982年,日本住友特殊金属的佐川真人等人首先利用粉末冶金方法研制出第三代永磁材料,也就是NdFeB系永磁材料,其性能高达36MGOe。用还原扩散法研制的磁能积可以达到36MOe。在1987年,日本住友特殊金属公司宣布获得50.6MGOe的NdFeB磁体。1990年日本东北金属公司研究者声称该公司已经可以得到52.3MGOe的NdFeB磁体,之后日本住友特殊金属公司再发力,宣布制成磁能积高达54MGOe的NdFeB磁体。【3】
1.2国内NdFeB稀土永磁产业发展与现状
我国是世界上稀土原材料的大国也是生产稀土永磁材料的大国,加之很好的科研基础和巨大的消费市场,这些有利条件使得我国生产和开发NdFeB材料提供了丰富的供给和动力。于2004年,宁波韵升公司年生产能力达到1350吨,可见全国的总产量之巨大。与此同时我国的烧结NdFeB的产量已超全球产量的50%,跻身为世界永磁材料生产大国。
虽然我国已经是NdFeB永磁材料生产大国,但是质量来讲参差不齐,高质量的产品相对于日本住友公司来说竞争力不够。