Физико-химические основы механического и гидридного диспергирования магнитных материалов Nd-Fe-B

• Автор: Кузнецов, Максим Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 147 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Принятые сокращения

Введение.

Глава 1. Литературный обзор. Физикохимические и структурные

свойства магнитных материалов на основе трехкомпонентных систем ИбРеВ.

1.1. Структура сплавов типа КЫбРеВ, ШШРеВМ.

1.2. Магнитные свойства сплавов КЫбРеВ и ЯМбРеВМ

1.3. Влияние легирования на структуру и магнитные свойства

магнитов из сплавов ШРеВ

1.4. Водород в металлах.

1.5. Фазовые переходы в системе металл водород

1.6. Деформации решетки металла, связанные с взаимодействием
с водородом.
1.7. Гидридноабсорбционная технология
1.8. Процессы гидрирования дегидрирования сплавов
на основе НбРеВ.
1.9. Структурные и магнитные свойства порошков, полученных гидридным диспергированием, и магнитов на их основе.
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Используемые приборы.
2.2. Материалы
2.3. Методика эксперимента
2.3.1. Выплавка сплавов из ИбРеВ с добавкой Оу, Со, ТЬ, А1
2.3.2. Тонкодисперсный размол сплава
2.3.3. Водородное охрупчивание сплавов типа ЫбРеВ.
2.3.4. Исследование режимов выплавки сплавов ШЧбРеВ, ЯМбРсВМ
2.3.5. Измерение намагниченности и магнитного момента.
2.3.6. Методика рентгеноструктурного анализа
2.3.7. Методика определения гистерезисных свойств
магнитных материалов
2.4. Формование заготовок магнита.
Глава 3. Особенности физикохимического процесса тонкодисперсного
измельчения магнитных сплавов ЫбРеВ.
3.1. Влияние формы изложницы на свойства порошка
3.2. Влияние среды размола на свойства порошка.
3.3. Исследование структуры сплавов Ыс1ГеВ
методом микротвердости.
3.4. Исследование режимов размола и свойств порошков
сплавов КЫс1ГеВ, ЯЬЖеВМ
3.5. Диспергирование порошков сплавов ШБеВ методом
ударной деформации
3.6. Спекание и термообработка заготовок магнитов.
3.7. Исследование температурной зависимости образцов
из сплавов типа ЛКМРеВ, ЫШРеВМ
3.8. Изучение влияния легирующих добавок Гу, Со, ТЬ, А
на магнитные свойства спеченных магнитов
Глава 4. Особенности взаимодействия многокомпонентных
магнитных сплавов на основе ШРеВ с водородом
4.1. Исследование свойств порошков, полученных
с использованием гидридного диспергирования.
4.2. Исследование магнитных свойств магнитов из порошков, полученных с использованием гидридного диспергирования
4.3. Анализ возможности использования гидридного диспергирования в производстве постоянных магнитов
из сплавов на основе ШВеВ.
Общие выводы
Список литературы


Соискатель принял непосредственное участие в работах научных конференций различного уровня. ЫРеВ, приводящее к увеличению микротвердости фазы Ш2РенВ, с одновременным понижением ее для фазы КРе4В4, обогащенной бором. ШРеВ в зависимости от состава и концентрации введенных легирующих добавок. ГЛАВА 1. Литературный обзор. Открытие нового типа сплавов для постоянных магнитов на основе соединения ЯЕеВ. ЯРЗМ привлекло к ним большое внимание исследователейкристаллографов 13. Система описывается диаграммой состояния рис 1. Магнитные свойства в значительной степени определяются строением фазы. При замене неодима на празеодим могут быть получены хотя и меньшие. Нейтронографическими и рентгеновскими методами установлено, что структура Нб2Ре4В является тетрагональной. Пространственная группа Ршпп. Элементарная ячейка содержит атомов четыре формульных единицы. Шесть различных кристаллографических мест Ре и два различных места 3 или Рг. Каждый атом бора В располагается в центре тригональной призмы, образованной тремя атомами Ре, расположенными ниже базисной плоскости. В работе 1 проведено исследование сплава И2ЕеВ. Авторы синтезировали целый ряд Ксоединений от церия Се до тулия Тт и показали, что все соединения кристаллизуются в одинаковой тетрагональной сингонии, имеют пространственную группу Ртпт. Кристаллическая структура фазы слоистая с чередованием слоев, обогащенных 6, обогащенных Ее и далее похожую на афазу сплавов РеСг, ЕеМо. Увеличение атомного номера РЗМ приводит к уменьшению параметра ао и сс для всех РЗМ, кроме Се. Более подробное и последовательное исследование, проведенное в работе 1, показало, что тетрагональную ячейку типа Ртпт составляют атомов или 4 формульные единицы. Каждая ячейка состоит в основном из 6ти слоев повторяющихся элементов. В сплаве ЫсРЕеп атомы РЗМ присутствуют в 3х слоях. Они так же как и атомы В находятся в базисной плоскости и в плоскости Ъ 5 Ж2РенВ. Во 2, 3, 5, 6 слоях этого сплава находятся только атомы Ее. Рис. Фазовая диаграмма состояния системы . Распределение атомов в решетке и пространственная взаимосвязь нескольких атомных слоев показана на рис. Рис. Атомы 6 расположены близко к центрам шестиугольников Ре, а атомы В находятся в центре двух трехгранных призм, которые состоят из атомов Рее и Рек. На рис. РеУ2 г 14. Треугольная решетка прерывается атомами РЗМ, которые вытесняют атомы Ре. Углы в треугольниках ШеВ находятся в пределах от ,8 до ,7, за исключением углов в вершинах, где углы составляют от ,4 до ,7. Длины связей РеРе лежат в пределах от 0, нм уК2 до 0, нм еу2. Длина связи РеРе у2 находится на верхнем пределе этого интервала от 0, нм до 0, нм. Исследованию влияния замещения атомов железа на другие переходные металлы Со, Мп посвящена работа 2. В работе показано, что постоянная решетки уменьшается с увеличением концентрации Со. Широкое исследование кристаллической структуры проводилось также на псевдотройных сплавах типа Кс5В7РехМх, где М Со, Мп, А1, Си. М. В результате проведенных исследований установлено, что замещение Ре на Со, Мп, Ст не изменяет тетрагональную структуру соединения, а замещение на Си, Р приводит к тому, что соединения не моут образовывать тетрагональную структуру. При замещении Ре на Со свойства магнитной анизотропии для сплава Ш5В7РехМх не изменяется, при комнатной температуре ось кристаллической анизотропии совпадает с осью легкого намагничивания, при более низких температурах ось легкого намагничивания отклоняется от оси с. Характерный спектр гаммарезонанса для сплава типа КМРеВ представлен на рис. Из спектра видно, что в сплаве присутствует фаза аРе, парамагнитный компонент, основной компонент это анизотропная тетрагональная фаза Ш2РеыВ, аморфный компонент. Образец сплава НсРеВ, чей спектр представлен на рис. В сплаве есть шесть неэквивалентных участков железа к, к2, Д, с, е с координационными числами железа , , 8, 8, 4, 4 соответственно. Рис. Распределение атомов неодима, железа и бора в кристаллической решетке. Рис. Проекция основной плоскости и первого слоя 16 в 1тРенВ б Проекция первого слоя железа и атомов Ре 2 г 14 в ЫсЬРеиВ.