热变形NdFeB磁体矫顽力机制及热退磁机理研究

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1、分类号：____________O64密级：______________公开ＵＤＣ：544单位代码：______________11646硕士学位论文论文题目：热变形NdFeB磁体矫顽力机制及热退磁机理研究学号：_________________________1511072321姓名：_________________________朱小云专业名称：_________________________物理化学学院：_________________________材料科学与化学工程学院指导教师：_________________________刘进军教授

2、论文提交日期：2018年6月25日AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeStudyonCoercivityMechanismandThermalDemagnetizationMechanismofHotdeformedNdFeBmagnetsCandidate：XiaoyunZhuSupervisors：ProfessorJinjunLiuFacultyofMaterialScienceandChemicalEngineeringNingboUniversityNingbo315211

3、，ZhejiangP.R.CHINADate:June25,2018独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。关于论文使用授权的声明本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校

4、可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）热变形NdFeB磁体矫顽力机制及热退磁机理研究摘要Nd-Fe-B磁体是二十世纪八十年代发展的第三代稀土永磁材料，它的理论磁能积达到了64MGOe，实际磁体的磁能积也高达59MGOe。然而矫顽力作为衡量磁体磁性能的另外一个重要指标，NdFeB磁体的实际矫顽力远小于理论值，内禀矫顽场仅为其磁晶各向异性场的20%[1]，晶界扩散（GBDP）是磁体热处理的一种方式，通过改变磁体的微观结构和成分，实现晶粒间的磁隔离进而改善晶粒间的交换耦合作用从而能够有效地提高

5、磁体的矫顽力，但与理论矫顽力相比依然有很大差距。NdFeB磁体的居里温度为320℃远低于SmCo磁体且温度稳定性较差，这也限制了它在高温下的应用。因此，对NdFeB磁体的矫顽力机制和热退磁机理进行研究能够为进一步提高磁体的矫顽力和增强矫顽力的温度稳定性提供理论的指导。本利用综合物理磁性能测量系统（PPMS）、洛伦兹透射电子显微镜（LZTEM）对热变形NdFeB磁体和NdCu扩散磁体的磁性能、微观结构、磁畴结构进行分析表征，并探索矫顽力机制和热退磁机理。通过原位加磁场观测了热变形NdFeB磁体和NdCu扩散磁体的磁化和反磁化过程，并且分析了原位实验中垂直于

6、样品平面的磁场对畴壁能以及对磁畴运动的影响；利用高温样品杆对热变形NdFeB磁体和NdCu扩散磁体以及烧结NdFeB磁体的迷宫畴和片状畴进行原位热退磁研究，主要研究结论如下：（1）利用低熔点Nd-Cu合金对热变形磁体进行晶界扩散后，磁体的矫顽力由1.133MA/m提高到1.699MA/m，同时剩磁略有下降。显微结构、磁畴结构以及元素分布表明晶界处非磁性相Nd和Cu的含量明显增多。（2）初始磁化过程中热变形NdFeB磁体和NdCu扩散磁体均表现出一定的晶界钉扎行为，扩散磁体的钉扎效应更强。反磁化过程中，变形磁体的畴壁整体连续且平行于易轴，通过畴壁的位移实现

7、反磁化；扩散磁体的反磁化过程是通过磁隔离的晶粒和晶粒集合体随机磁化翻转实现的。-I-（3）垂直于样品平面的磁场分量能显著降低畴壁能和晶界与晶粒之间的能量壁垒从而减弱晶界对畴壁的钉扎，使得畴壁在远小于块体磁体矫顽场下发生位移。（4）在原位加热试验中，随着温度的升高畴壁衬度减弱且磁畴宽度减小，这是因为磁体的磁晶各向异性以及自发磁化强度随温度的升高而降低，这种变化在较低温区下变化不明显，在接近磁体的居里温度附近突然加剧。加热后样品的表面有熔融状物质出现，推测是由于样品发生了某些相变或样品中的低熔点物质在高温下析出。（5）在多畴的单个晶粒中，将样品加热到居里点后

8、降温，磁畴的结构发生了改变，这是因为在单个晶粒中畴壁能的分布是均匀的，因此降温后