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粘结钕铁硼磁体温压制备工艺及磁性能的研究

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摘要

第一章 绪论

1.1.1 稀土磁性材料的分类

1.1.2 稀土永磁材料的发展历史

1.2 粘结钕铁硼磁性材料的特点和应用

1.2.1 粘结钕铁硼磁性材料的特点

1.2.1 粘结钕铁硼磁性材料的应用

1.3.1 制粉技术

1.3.2 粘结技术

1.3.3 成型技术

1.4.1 研究现状

1.4.2 发展前景

1.5 选题意义和研究内容

第二章 实验过程和原理

2.1 实验方法

2.1.1 实验原料

2.1.2 实验设备

2.1.3 试样的制备

2.2 实验原理

2.2.1 磁化和反磁化过程

2.2.2 磁性材料的技术磁参数

2.3 黄培云方程

2.4 磁性能测试

2.4.1 磁性能的测试原理

2.4.2 磁滞回线和磁化曲线

第三章 粘结钕铁硼磁性材料的温压行为

3.1 引言

3.2 实验过程

3.2.1 粘结NdFeB体系

3.2.2 粘结NdFeB材料的制备

3.3 不同温压压力对粘结钕铁硼磁性材料密度影响

3.4 不同温压温度对粘结钕铁硼磁性材料密度影响

3.5 粘结钕铁硼的压制规律

3.6.1 粘结剂含量对粘结钕铁硼磁性材料密度影响

3.6.2 粘结剂种类对粘结钕铁硼磁性材料密度影响

3.7 本章小结

第四章 成型工艺和粘结剂对粘结钕铁硼磁体性能影响

4.1 引言

4.2 实验过程

4.3 温压工艺对粘结钕铁硼磁体磁性能的影响

4.3.1 温压压力对粘结钕铁硼磁体磁性能的影响

4.3.2 温压温度对粘结钕铁硼磁体磁性能的影响

4.4 固化工艺对粘结钕铁硼磁体磁性能的影响

4.4.1 固化温度对粘结钕铁硼磁体磁性能的影响

4.4.2 固化时间对粘结钕铁硼磁体磁性能的影响

4.5 粘结剂含量及种类对粘结钕铁硼磁体磁性能的影响

4.6 本章小结

第五章 全文总结和展望

5.1 全文总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

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摘要

粘结钕铁硼(NdFeB)磁性材料的优异特性决定了其在电子、汽车、家电、办公自动化设备中有着越来越多的应用。目前粘结钕铁硼磁体磁能积大都在60~90 kJ·m-3之间,为了进一步提高粘结钕铁硼永磁材料的密度和磁性能,本论文利用偶联剂处理NdFeB磁粉,与粘结剂混炼干燥,通过温压成型和固化处理工艺制备粘结NdFeB磁体。研究了温压工艺及粘结剂对粘结钕铁硼磁体密度和磁性能的影响。
  (1)利用黄培云方程来研究粘结钕铁硼磁粉的温压行为。研究发现,随着温压压力和温度的提高,粘结钕铁硼磁体的密度和最大磁能积呈现出先升高后下降的趋势。其压制规律符合黄培云压制方程,含0.5 wt.%偶联剂和0.6 wt.%粘结剂的钕铁硼粉体的压制模量M为2.74 MPa,非线性指数m为0.16。
  (2)研究了环氧树脂粘结剂E44,E51和CYD011及其含量对m,M和相关数据R的影响。结果表明,随着粘结剂含量的增多,m和R逐渐增大,M逐渐减小,在含量为0.6 wt.%时达到各自的极值,超过0.6 wt.%,m和R开始减小,M开始变大。
  (3)粘结剂的含量及种类直接影响粘结钕铁硼磁体的磁性能和密度。最佳粘结剂含量为磁粉颗粒质量的0.6 wt%。当粘结剂含量超过1%后,磁体的密度快速下降。常温状态为半固态的E44,比E51和CYD011具有更好的塑性变形效果。在相同的温度和压力下,以E44为粘结剂的粘结钕铁硼磁体的密度大于以E51和CYD011为粘结剂的粘结钕铁硼磁体。
  (4)温压工艺和固化工艺能显著影响粘结钕铁硼磁体的密度和磁性能。研究结果表明,以E44为粘结剂的粘结钕铁硼磁体,压制压力1100MPa,温压温度80℃是最佳温压条件;最佳的固化温度为110℃,固化时间为160 min。最后获得了密度为6.62 g/cm3,磁能积101.14 KJ·m-3的粘结钕铁硼永磁材料。

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