稀土氧化物对217型sm-co磁体磁性能及力学性能影响的研究

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1、图书分类号____________T_G__2_73____________________密级_______非_密__________注1UDC_______________________________________________________________硕士学位论文稀土氧化物对2:17型Sm-Co磁体磁性能及力学性能影响的研究厉天翼（作者姓名）指导教师（姓名、职称）_________冯__再__新___教__授______闫__阿__儒___研__究__员____________申请学位级别_________学__术__型__硕__士______

2、_____专业名称_______________________材__料__科__学__与__工__程__________________________论文提交日期___2_0_1_8__年___4___月___1_6__日论文答辩日期___2_0_1_8__年___5___月__2_5___日学位授予日期________年______月______日论文评阅人_______________林__乃__明___副__教__授_____侯__击__波___副__教__授_________________员答辩委员会主席______王__录__才___教__授___

3、_____2018年5月25日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类中北大学学位论文稀土氧化物对2:17型Sm-Co磁体磁性能及力学性能影响的研究摘要2:17型Sm-Co永磁体由于其良好的磁性能、优异的耐高温性能、较好的温度稳定性和耐腐蚀性,在国防军工和轨道交通等高温应用领域发挥着不可替代的作用。然而2:17型Sm-Co永磁体由于主相晶体结构复杂、磁晶各向异性强、粉末冶金烧结工艺制备等原因导致其塑韧性较差，这严重限制其应用范围的进一步扩大。因此提高2:17型Sm-Co稀土永磁材料的力学性能已经成为一个迫切需要解决的问题。由于2:17型Sm-Co永磁体的磁性能和力

4、学性能相互制约，要明显的改善力学性能必然会牺牲一部分磁性能，目前国内外还未找到有效改善2:17型Sm-Co永磁体力学性能并维持良好磁性能的方法。大量研究表明高熔点颗粒弥散分布在陶瓷脆性材料中可以有效的提高材料韧性。考虑到陶瓷和2:17型Sm-Co永磁体同是由粉末冶金工艺制备的脆性材料，本论文通过在耐高温2:17型Sm-Co中添加Y2O3、CeO2等价格低廉的高熔点稀土氧化物，研究Y2O3/CeO2对2:17型Sm-Co磁体磁性能及力学性能的影响，期望实现磁性能和力学性能的整体提升。论文的主要研究内容及结果如下：1.本论文利用双合金法和粉末冶金工艺制备Sm(Coba

5、lFe0.09Cu0.09Zr0.03)7.68.Y2O3磁体，详细分析Y2O3对耐高温2:17型Sm-Co磁体微观组织结构和磁性能的影响。结果表明在掺杂Y2O3的Sm-Co磁体中，固溶态出现2:17R相，Y2O3促进1:7H相的有序化转变；在掺杂Y2O3的钐钴磁体中，Y元素主要分布在氧化物中，少量的进入主相；随着Y2O3添加量的增加，磁体中富锆6:23杂相减少，富锆片状相密度增加。掺杂Y2O3钐钴的室温矫顽力均有所增加，最高从22.22kOe增加到28.44kOe；550ºC时Y2O3掺杂量为0.5wt.%磁体磁性能能达到最优：Br=6.78kGs、Hcj=6.

6、27kOe、α/(RT-550ºC)=-0.05256%/ºC、β/(RT-550ºC)=-0.14702%/ºC。Y2O3掺杂到磁体中，Y元素主要和Sm、O等元素结合以氧化物的形式弥散分布在磁体中；高熔点的氧化物可以吸收能量，释放内应力，使磁体h∥c，b∥c，l∥c方向的抗弯强度均有所提高，且Y2O3添加量为3wt.%磁体抗弯强度的各向异性明显减弱；对磁体的维氏硬度压痕进行观察，发现微裂纹会在中北大学学位论文氧化物处终止或绕过氧化物扩展。掺杂价格低廉的高熔点稀土氧化物有效的提高磁体力学性能，必将进一步扩大2:17型Sm-Co磁体的应用范围。2.适量的添加Y2O3

7、不仅可以有效的提高2:17型Sm-Co磁体的力学性能，而且磁体的室温矫顽力得到明显的提升。本论文进一步研究CeO2对耐高温2:17型Sm-Co磁体微观组织结构和室温磁性能影响的研究。与加Y2O3钐钴不同，加CeO2钐钴固溶态和时效态Ce元素较为均匀的分布在磁体中；随着CeO2添加量的增加，磁体的室温矫顽力逐渐增加，CeO2添加量为3wt.%磁体的矫顽力超过29.37kOe；添加稀土氧化物Y2O3/CeO2使磁体矫顽力得到明显的提升，这将是一种调控2:17型Sm-Co磁体矫顽力的新技术。关键词：2:17型Sm-Co磁体，稀土氧化物，矫顽力，力学性能中北大学学位论文E

8、ffect