粘结Nd-Fe-B永磁材料制造原理与技术PDF电子书下载

第1章 永磁材料与粘结稀土永磁材料 1

1.1 磁学与磁性材料 2

1.1.1 磁性的基本概念与基本磁学量 2

1.1.2 交换作用、自发磁化与强磁性 4

1.1.3 物质的磁性与分类 4

1.1.4 磁学与磁性材料的发展梗概 5

1.1.5 磁性功能材料的分类 7

1.2 技术磁化理论简介 7

1.2.1 磁体中的磁自由能 8

1.2.2 磁畴结构 9

1.2.3 技术磁化与反磁化过程 10

1.3 永磁材料的技术磁参量 13

1.3.1 饱和磁化强度Ms 13

1.3.2 居里温度Te 13

1.3.3 各向异性场HA 13

1.3.4 剩磁Br 14

1.3.5 矫顽力He 14

1.3.6 最大磁能积（BH）m 14

1.3.7 工作点与负载线 15

1.3.8 回复磁导率 15

1.3.9 J-H退磁曲线上弯曲点Hk和方形度 16

1.3.10 永磁材料的稳定性 16

1.3.11 永磁材料的力学性能 17

1.3.12 磁学与磁性材料的常用单位制 17

1.4 永磁材料与稀土永磁材料 18

1.4.1 永磁材料的发展与种类 18

1.4.2 稀土永磁 20

1.5 粘结永磁材料的性能特点与发展 22

1.5.1 粘结永磁材料的特点 23

1.5.2 粘结磁体的发展简史 23

1.5.3 纳米复合永磁材料的分类 24

1.5.4 粘结Nd-Fe-B磁体的应用 26

参考文献 27

第2章 粘结Nd-Fe-B永磁材料的设计 30

2.1 粘结磁体组分设计 30

2.1.1 压缩成型粘结磁体的组分设计 31

2.1.2 注射成型磁体的组分设计 32

2.2 磁体磁性能设计 33

2.2.1 剩磁 34

2.2.2 矫顽力 35

2.3 磁体的温度稳定性 35

2.4 磁体耐蚀性 36

2.4.1 粘结Nd-Fe-B的耐蚀性能 36

2.4.2 腐蚀对粘结Nd-Fe-B磁体的磁性影响 36

2.4.3 改善粘结N d-Fe-B磁体抗蚀性的途径 36

2.5 磁体力学性能 37

2.6 粘结N d-Fe-B磁体的设计流程 38

参考文献 39

第3章 粘结Nd-Fe-B磁粉的物理基础与类型 40

3.1 粘结Nd-Fe-B磁粉的物理基础 40

3.1.1 单相软磁材料的交换耦合相互作用与有效各向异性：Herzer理论 41

3.1.2 永磁体的晶粒尺寸效应 41

3.1.3 双相纳米交换耦合永磁的模型与理论 43

3.2 快淬Nd-Fe-B磁粉 46

3.2.1 快淬Nd-Fe-B磁粉的制备 46

3.2.2 快淬Nd-Fe-B磁粉的类型 47

3.2.3 影响快淬Nd-Fe-B磁粉性能的因素 50

3.3 机械合金化磁粉 58

3.4 雾化磁粉 60

3.5 H DDR磁粉 62

3.5.1 Nd-Fe-B的HDDR相变 62

3.5.2 H DDR的工艺类型 63

3.5.3 HDDR Nd-Fe-B磁粉的特点 66

3.6 机械破碎磁粉 67

参考文献 68

第4章 快淬纳米复合Nd2 Fe14 B/α-Fe （Fe3 B）永磁粉 75

4.1 Ti对纳米复合Nd9.4 Fe79.6 B11永磁合金结构和磁性能的影响 75

4.1.1 Ti对合金室温磁性能的影响 75

4.1.2 Ti对合金相组成的影响 76

4.1.3 Ti对合金晶化行为的影响 79

4.1.4 Ti对合金显微结构的影响 80

4.1.5 Ti对交换耦合强度的影响 81

4.1.6 Ti元素的作用机理 82

4.2 C对Nd9.4 Fe75.6 Ti4 B11永磁合金结构和磁性能的影响 83

4.2.1 C对合金室温磁性能的影响 84

4.2.2 C对合金相组成的影响 85

4.2.3 C对合金晶化行为的影响 86

4.2.4 C对合金显微结构的影响 86

4.2.5 C对交换耦合强度的影响 87

4.2.6 C元素的作用机理 88

4.2.7 Ti和C添加合金微结构的形成机理 89

4.3 Ti和C添加前后合金的晶化动力学研究 90

4.4 Nb和C添加对纳米复合N d9.4Fe79.6 B11永磁合金晶化方式、显微结构和磁性能的影响 94

4.4.1 Nb和C添加对合金室温磁性能的影响 95

4.4.2 Nb和C添加对合金相组成的影响 96

4.4.3 Nb和C添加对合金晶化方式的影响 97

4.4.4 Nb和C添加对合金显微结构的影响 98

4.4.5 Nb和C添加对合金交换耦合强度的影响 99

4.5 Zr和C联合添加对纳米复合Nd9.44 Fe79.6 B11永磁合金晶化方式、结构和磁性能的影响 100

4.5.1 Zr和C添加对合金室温磁性能的影响 100

4.5.2 Zr和C添加对合金相组成的影响 101

4.5.3 Zr和C添加对合金晶化方式的影响 101

4.5.4 Zr和C添加对合金显微结构的影响 102

4.6 Cr与C联合添加对纳米复合Nd9.4 Fe79.6 B11永磁合金结构和磁性能的影响 103

4.6.1 Cr与C添加对合金室温磁性能的影响 103

4.6.2 Cr与C添加对合金相组成的影响 104

4.6.3 Cr与C添加对合金显微结构的影响 105

4.7 合金成分对纳米复合Nd-Fe-B-Ti-C永磁合金结构和磁性能的影响 106

4.7.1 Nd含量对纳米复合NdxFe85-xTi4 B10.5 C0.5 （x=7.8， 8.2， 8.6，9.0，9.4 ）永磁合金结构和磁性能的影响 106

4.7.2 B含量对纳米复合Nd9Fe86.5-x Ti4 BxC0.5（x=8.5， 9.0， 9.5，10.0， 10.5， 11.0）永磁合金结构和磁性能的影响研究 110

4.7.3 Pr部分取代Nd对纳米复合（Nd1-xPrx） 9.4 Fe75.6 Ti4 B10.5 C0.5 （x =0～1）永磁合金结构和磁性能的影响 113

4.8 纳米复合Nd2 Fe14 B/α-Fe（Fe3 B）永磁合金的磁化和反磁化行为 119

4.8.1 纳米复合永磁合金的矫顽力理论研究现状 119

4.8.2 纳米复合永磁合金的起始磁化过程 121

4.8.3 纳米复合永磁合金矫顽力与磁化场的关系 123

4.8.4 纳米复合永磁合金的回复曲线 125

4.8.5 纳米复合永磁合金退磁曲线的可逆与不可逆行为 127

4.8.6 Ti和C添加后合金高矫顽力的来源 130

4.9 粘结用纳米复合Nd2 Fe14 B/ α-Fe（Fe3 B）永磁粉 130

4.9.1 制备工艺对磁粉性能的影响 131

4.9.2 磁粉的温度稳定性 132

4.9.3 磁粉的抗氧化性能 136

4.9.4 粘结磁体 137

参考文献 137

第5章 粘结Nd-Fe-B永磁用粘结剂和添加剂 143

5.1 粘结Nd-Fe-B永磁用粘结剂 143

5.1.1 热固性粘结剂 143

5.1.2 热塑性粘结剂 156

5.1.3 金属和无机粘结剂 162

5.1.4 其他粘结剂 162

5.2 粘结Nd-Fe-B永磁用添加剂 162

5.2.1 偶联剂 162

5.2.2 润滑剂 167

5.2.3 抗氧化剂 168

5.2.4 增塑剂 168

参考文献 169

第6章 模压成型粘结Nd-Fe-B永磁材料 170

6.1 磁粉的准备 171

6.1.1 磁粉的预处理 171

6.1.2 磁粉的混合与混炼 174

6.1.3 造粒 175

6.2 影响模压成型过程的因素 177

6.2.1 压制成型方法 178

6.2.2 粉末填充方式 179

6.2.3 模具及润滑剂 180

6.2.4 压制成型工艺参数 181

6.2.5 压坯回弹率（弹性后效） 182

6.3 压制过程中力的分析与计算 182

6.3.1 压制压力 182

6.3.2 侧压力 183

6.3.3 外摩擦力 184

6.3.4 脱模压力 184

6.4 模压成型磁体的致密化过程 185

6.4.1 压制过程中磁粉的移动与变形 185

6.4.2 成型压力对粘结磁体密度和磁性能的影响 186

6.5 温压成型工艺制备模压成型粘结磁体 188

6.5.1 温压成型原理 188

6.5.2 温压工艺与冷压工艺效果的比较 189

6.5.3 温压温度对粘结磁体性能的影响 190

6.6 模压成型粘结磁体用配合料及其性能 192

6.6.1 模压成型粘结磁体配合料的制备 192

6.6.2 配合料的后处理 193

6.6.3 配合料的时效特性 193

6.6.4 配合料的成型特性 197

参考文献 200

第7章 注射成型粘结Nd-Fe-B永磁材料 201

7.1 注射成型粘结Nd-Fe-B永磁体的制备工艺 201

7.1.1 单螺杆挤出造粒 202

7.1.2 双螺杆挤出造粒 203

7.1.3 双辊混炼造粒 203

7.2 影响注射成型粘结Nd-Fe-B磁体性能的因素 203

7.2.1 磁粉的影响 204

7.2.2 磁粉粒度的影响 204

7.2.3 粘结剂的影响 205

7.2.4 添加剂的影响 205

7.2.5 工艺参数的影响 208

7.3 注射成型粘结Nd-Fe-B磁体永磁体的性能 214

7.4 注射成型机和模具 215

7.4.1 注射成型机 215

7.4.2 注射成型模具 216

7.4.3 注射成型机磁场线圈 217

7.5 我国注射成型粘结稀土永磁材料的发展现状及存在问题 217

参考文献 218

第8章 混杂粘结Nd-Fe-B永磁材料 219

8.1 Nd-Fe-B/锶铁氧体混杂粘结磁体 219

8.1.1 Nd-Fe-B/锶铁氧体混杂粘结磁体的磁性能 219

8.1.2 Nd-Fe-B/锶铁氧体混杂磁体的温度稳定性 220

8.2 Nd-Fe-B/Sm2Co17混杂粘结磁体 221

8.2.1 Nd-Fe-B/Sm2Co17混杂粘结磁体的磁性能 222

8.2.2 Nd-Fe-B/Sm2Co17混杂粘结磁体的温度稳定性 223

8.2.3 Nd-Fe-B/Sm2Co17混杂粘结磁体磁粉间的相互作用 223

参考文献 226

第9章 粘结Nd-Fe-B永磁材料的表面防护技术 227

9.1 Nd-Fe-B磁体腐蚀的机理 227

9.2 粘结Nd-Fe-B磁体表面防护方法 228

9.2.1 合金化法提高磁体的耐腐蚀性能 229

9.2.2 磁粉表面涂层法 229

9.2.3 磁体表面涂层法 229

9.3 电泳涂装机理 230

9.3.1 电泳涂装工作原理 231

9.3.2 粘结Nd-Fe-B永磁体电泳涂装过程 233

9.3.3 影响粘结稀土永磁电泳涂装工艺的因素 235

参考文献 238