一、Effect of Zr on Microstructure and Magnetic Properties of Nanocrystalline (Nd, Pr)FeB/α-Fe Composite Alloys（论文文献综述）
娄理[1]（2020）在《Sm-Co基多相异质纳米永磁材料的制备、结构与磁性》文中提出Sm-Co系永磁材料具有很好的高温磁特性,在国防、尖端武器、航空航天等领域具有十分重要且广泛的应用。传统Sm-Co永磁材料的磁能积已接近理论极限,且Sm、Co元素资源稀缺、成本较高,发展空间受到了严重限制。添加软磁相的Sm-Co基纳米复合永磁材料具有潜在的高理论磁能积,且大量减少稀土使用,具有很大的发展潜力。但块体纳米复合永磁材料的发展面临两个严重的科学问题:1)如何在获得永磁纳米晶织构的同时实现软磁纳米晶的尺寸、含量、分布的优化控制;2)如何弱化饱和磁化强度的提高与矫顽力大幅度降低之间的矛盾。本论文针对上述的两个关键问题,提出了采用异质多相“团队式”组合构筑块体Sm-Co基纳米复合永磁材料的新思路,并结合本课题组自主研发的高压热压缩强变形技术,首次制备了Sm Co3+Sm Co7/α-Fe（Co）多相各向异性块体纳米晶永磁材料,该材料的最大磁能积明显高于单相Sm Co3、Sm Co7和双相Sm Co3/α-Fe（Co）、Sm Co7/α-Fe（Co）纳米晶磁体。且详细研究了制备工艺、永磁相含量以及原始铁粉形态对该类材料的微结构与磁特性的调控,详细研究工作如下:选取Sm和Co质量比为33:67的Sm-Co粉和Fe粉按照质量比74:26配合,通过机械合金化制备含有α-Fe（Co）软磁纳米晶的Sm-Co基非晶合金。然后采用应力为1 GPa、应变为78%、温度为630 oC的高压热压缩强变形,成功制备出了具有各向异性的块体Sm Co3+Sm Co7/α-Fe（Co）多相异质纳米晶永磁材料。其中软磁α-Fe（Co）相、永磁Sm Co3相和Sm Co7相的含量分别为26 wt.%,20 wt.%和54 wt.%;α-Fe（Co）相的晶粒平均尺寸～13 nm;Sm Co7相具有（002）方向的择优取向（织构）,Sm Co3相具有（0012）方向的择优取向。该磁体呈明显的磁各向异性,平行压力方向性能最佳,矫顽力为5.1 k Oe,磁能积为26 MGOe。该磁能积明显高于相应的块体单相Sm Co3（4 MGOe）、Sm Co7（18.4 MGOe）纳米晶磁体及双相Sm Co3/α-Fe（Co）（13.5 MGOe）、Sm Co7/α-Fe（Co）（20.6 MGOe）纳米晶磁体。变形量和变形温度对永磁相织构形成和磁体磁性具有重要影响。变形量从0增加到80%,Sm Co3相和Sm Co7相织构明显增强,磁各向异性明显增大;磁能积从14.4 MGOe增加到26.0 MGOe。变形温度从550 oC增加到700 oC时,α-Fe（Co）晶粒从尺寸约为9 nm变成30 nm;相组成由36 wt.%Sm Co3+25 wt.%Sm Co7+29 wt.%α-Fe（Co）+10 wt.%非晶变成90 wt.%Sm Co7+10 wt.%α-Fe（Co）;磁能积和矫顽力先增后减,在630 oC获得最大值,分别为26 MGOe和5.1 k Oe。固定α-Fe（Co）相含量28 wt.%,将上述制备的多相纳米晶磁体中Sm Co3相含量从0提高到66%,Sm Co7相含量从72%降低到0,磁体的磁各向异性逐渐增强,矫顽力逐渐增加,饱和磁化强度逐渐降低,磁能积先增加后降低,在Sm Co3、Sm Co7质量分数分别为27 wt.%和45 wt.%时获得最高磁能积25.5 MGOe。这是由于上述制备条件下Sm Co3相的（0012）织构比Sm Co7相的（002）织构更容易生成。原始Fe粉的形态变化对所制备多相复合纳米晶磁体的微结构和磁性具有明显影响。外形为树枝状的粗晶Fe粉（以下简称粗晶Fe粉）比外形为球状的纳米晶Fe粉（以下简称纳米晶Fe粉）更容易促进球磨过程中Sm-Co相的非晶化,在相同的变形条件下（变形温度630 oC,变形量75%）粗晶Fe参与制备的纳米晶磁体由α-Fe（Co）、1:7和1:3相三相组成,而由纳米晶Fe粉参与制备的磁体仅由α-Fe（Co）和1:7相两相组成。且前者具有更细小的晶粒尺寸,更高的软磁相含量,以及更强的晶体织构。因而具有更高的矫顽力4.6 k Oe和磁能积25.5 MGOe。
Sajjad Ur Rehman[2]（2020）在《Alnico和RE-Fe-B基合金的微观结构与磁性能研究》文中提出永磁材料,包括钕铁硼（Nd-Fe-B）、钐-钴（Sm-Co）、硬磁铁氧体和Alnico合金,在提高发电机、调节器、转换器、运输、医疗器械、磁记录介质等的效率中发挥着重要作用。稀土（RE）基永磁体（Nd-Fe-B和Sm-Co）的磁性能明显优于非稀土永磁体（硬磁铁氧体和Alnico合金）,然而过量使用基于稀土的永磁体导致稀土资源的枯竭,并导致诸如气候变化等不利后果。另外,稀土基永磁体的需求旺盛,关键稀土元素钕（Nd）、镨（Pr）、镝（Dy）和铽（Tb）的价格波动很大,也给相关行业带来巨大压力,因此有必要开发用于各种应用并且消耗较少RE或不消耗RE资源的永磁材料。Alnico合金是非RE永磁体,成分包含Al、Ni、Co和Fe,以及少量的Cu和Ti等,该合金因为具有高的居里温度和温度稳定性而具有巨大的潜力,可替代450 K以上高温应用中的Nd基永磁体。本文研究无稀土和稀土永磁材料,学术、技术价值与经济优势明显。论文内容包括采用铸造、热处理、快速凝固和放电等离子体烧结（SPS）等多种方法制备Alnico合金、RE-Fe-B合金及其纳米复合磁体,建立所研究合金的制造和热处理条件、微观结构的演变和磁性能之间的关系,并详细系统探讨了元素合金化和冶金行为、微观组织演变、磁硬化和矫顽力的机理。首先在第1章中介绍了磁性和永磁体的基本原理,对永磁体中存在的问题和发展趋势进行了详细描述和讨论;其次在第2章中介绍了实验技术和方法。在第一部分主要研究内容中（第3章和第4章）,制备并系统研究了Alnico合金（Alnico铸锭和纳米晶条带）。第3章中,制备并采用不同的热处理条件研究了Alnico铸锭的调幅分解过程,结果发现,在指定的成分下,磁场下的高温（835℃）处理是最有效的手段,通过热磁处理5-10分钟,然后在650℃和540℃进行两次低温回火,可以获得最佳的磁性能。内禀矫顽力(Hcj)值有明显改善,这表明尽管没有观察到明显的结构变化,回火过程中发生了小规模的上坡扩散。磁场中的连续冷却将导致中等的磁性能,而在没有磁场的情况下,各向同性合金的磁性能要比在磁场下处理的各向异性磁体的更低。为了获得精细的调幅纳米结构,在优化处理条件后将Ta元素添加到合金中,Ta细化了铁磁棒状结构的尺寸,提高了Alnico合金的磁性能和居里温度。减少富Fe-Co的α1相的尺寸被认为是改善Alnico合金磁性能的最佳途径。在第3章研究Alnico铸锭的过程中,发现通过常规加工方法无法将α1相的尺寸减小到一定限度以下。第4章,设计简化的热处理来制造Alnico合金条带,通过调整热处理条件,获得了嵌入弱磁性基体中的非常窄的（5 nm）和长的（100 nm）α1棒,其长宽比为20,是在铸锭中长宽比的两倍。通过研究条带从环境温度以下（10 K）到Alnico合金条带的工作温度（800 K）的温度稳定性,发现Alnico条带像合金铸造一样,具有前所未有的温度稳定性。在第二部分主要研究内容中（第5章）,研究了添加不同元素Nd-Fe-B和Ce-Fe-B合金的微观结构演变和磁性能。首先研究了难熔元素Ta对Nd-Fe-B合金的磁性能、相变温度和显微组织的影响,Ta在这些合金中表现出较好的晶粒细化特性,这在复合磁体的制备中得到进一步的利用。其次研究了Alnico合金中元素对Nd-Fe-B和Ce-Fe-B合金的微观结构、磁性能、热稳定性、相变温度和晶间交换相互作用的协同影响,研究了各种元素的分布规律,通过色差校正扫描透射电子显微镜观察发现RE-Fe-B条带中的细晶界相是铁磁性的,因此它不能使RE-Fe-B纳米颗粒解耦。Alnico合金具有高的居里温度和高温稳定性,但其固有矫顽力低和磁能密度低;而RE-Fe-B合金具有高的固有矫顽力、高的磁能密度,但是居里温度低和温稳定性差。如果可以将这两种合金按一定比例组合在一起以制成综合性能优异的复合磁体,将具有重大的技术和经济意义。在第三部分主要研究内容中（第6章）,通过熔融纺丝和放电等离子体烧结（SPS）技术制造了纳米晶复合磁体。经过优化组成和工艺条件,制备了Nd-Fe-B/Alnico磁性纳米复合合金,获得了以2:14:1相为核,富Alnico相为壳的核-壳结构。在纳米复合磁体中,最大能量密度提高到150 kJ/m3,居里温度显着提高,这归因于除了Co和Ni替代Fe之外,Alnico相已进入硬磁2:14:1主相。在退磁曲线中未观察到扭结,这表明在纳米复合合金的各相之间存在交换相互作用。以Ce-Fe-B和Alnico粉末作为原始材料,利用之前优化的条件制备了SPS磁体,观察到静磁相互作用的合金中共存有两相结构。Alnico合金由α1和α2相构成,而典型的Ce-Fe-B相由Ce2Fe14B相和CeFe2相组成。调整Alnico合金的成分可使复合材料具有较低的处理温度,而两相结构的热处理条件仍需要优化,因为观察到目前优化的SPS工艺条件对于Alnico合金相的调幅分解效果并不显着。最后,第7章对结果进行了总结,并对未来的研究工作进行了展望。
涂浩然[3]（2020）在《机械化学法制备RE2Fe14C永磁材料的反应机理及其磁学性能研究》文中指出磁学和磁性材料在人类生活中扮演着重要的角色,稀土永磁材料因其具有较高的能量密度而备受研究者的关注。其中Nd-Fe-B永磁材料因其具有良好的磁学性能被广泛应用在混合动力汽车,电子通讯设备,发电机等领域。但是,矫顽力一直是限制Nd-Fe-B材料在高磁场环境下应用的重要因素。为了解决这一问题,最常用的方法就是向材料中加入重稀土Tb和Dy,然而重稀土的加入势必导致材料制造成本的上升。事实上,与Nd2Fe14B具有相同的晶体结构的RE2Fe14C（RE=Pr、Nd）也具有很好的内禀磁性。虽然RE2Fe14C的饱和磁化强度和居里温度比其硼化物略低,但是RE2Fe14C具有更高的磁晶各向异性,因此可以获得更大的矫顽力,具有代替包含重稀土Tb和Dy的Nd2Fe14B成为高矫顽力永磁体的潜力。然而,复杂的制备工艺阻碍RE2Fe14C材料的工业化生产。在800℃和880℃以下,Pr2Fe14C和Nd2Fe14C相为稳定相,如果退火温度超过这一温度RE2Fe14C则会转变为RE2Fe17Cx相,然而当处理温度低于该临界温度时,2:14:1相的形核与生长较为缓慢,退火时间的延长会导致巨大的能量消耗。因此用于Nd2Fe14B的烧结工艺很难应用于RE2Fe14C材料。目前,虽然快淬、机械合金化等技术可以用于RE2Fe14C材料的制备,但也处于研究探索阶段。基于这一问题,本文采用一种简单,新颖的机械化学法制备了一系列的RE-Fe-C磁性材料,对制备过程中的相变,微观结构和磁学性能进行了探究,并对制备工艺进行了优化。主要研究成果如下:（1）通过机械化学法成功制备了Pr2Fe14C基永磁材料。Pr-Fe合金在正庚烷(C7H16)溶剂中进行高能球磨时发生歧化反应生成PrH2+δ,Fe7C3和α-Fe相,通过对球磨后的样品进行真空退火成功获得了Pr2Fe14C永磁相。制备过程中发现在Pr-Fe合金中添加少量的B元素可以促进2:14:1相的形成并抑制软磁和无磁性相的生成。我们通过梯度退火的方式对其相变过程进行了分析,发现RE-Fe-C材料需通过二步的再结合反应才能生成。添加少量B元素制备获得的Pr-Fe-C永磁材料矫顽力约为2 T。初始合金中,过量的Pr会导致退火后样品剩余磁化强度的降低,而过多的B元素则会其导致矫顽力的下降。通过调整初始合金中Pr与Fe的比例以及B的添加量获得了最佳的初始合金组成为Pr3Fe14B0.1。（2）探索了机械化学法中不同类型的溶剂对歧化反应和退火后样品永磁性能的影响。发现具有高H/C比例的直链烷烃作为球磨溶剂时,歧化反应进程更快,球磨后的样品退火处理时释放的氢气最多,退火后获得的永磁材料磁学性能也最好。与此同时,探究了不同热处理温度和保温时间对材料微结构和磁学性能的影响,发现温度过高、保温时间过长会导致2:14:1相的分解和晶粒的过度生长。通过改变退火过程的升温速率对脱氢、再结合反应速率进行了调控,探究了其对材料的磁学性能的影响。SEM和Henkel plots测试表明优化退火条件可以改善晶粒的微观形貌与磁学性能。当退火温度为800 oC,保温时间为2 min,升温速率为10 oC/s时,退火后获得的Nd2（Fe,Co）14C材料磁学性能的最好,其剩磁为7.35kG,矫顽力为16.2 kOe,磁能积可达到12.3 MGOe。（3）通过机械化学法制备获得了高丰度稀土La、Ce替代的Nd2Fe14C永磁材料。通过调节高丰度稀土的替代含量实现了对材料微结构和磁学性能的调控。SEM的测试表明La和Ce对微结构形貌的影响有很大区别,含有La的样品晶粒形貌趋于均匀块状,而含有Ce的样品微结构晶粒趋于球状。磁性的测试表明适量La的替代可以改善材料的矫顽力,同时剩磁并没有明显的下降。而少量Ce的替代会导致材料的磁学性能急剧下降。通过第一性原理的计算获得了La和Ce原子替代Nd2Fe14C结构中4g位置Nd原子时的替代能,结合实验结果表明La在2:14:1相中不稳定,更倾向形成杂相,从而成为钉扎相。而Ce可以稳定存在于Nd2Fe14C结构中导致了材料内禀磁性的下降。当初始合金Nd2.5Fe14B0.08中10%的Nd原子被La的替代时,在钉扎效应与晶粒微结构改善的协同作用下,材料的矫顽力从15.6 kOe提高至18.6 kOe。
李成利[4]（2020）在《ThMn12型稀土永磁的制备、微结构及其磁性能研究》文中提出ThMn12型永磁材料不仅具有优异的内禀性能,更因其稀土含量少、低成本等优势吸引了广泛关注。但是,如何将其优异的内禀性能转化为外禀永磁性能,是目前ThMn12型永磁合金研究所面临的最大问题。本文采用氩弧熔炼、甩带和热压热变形等工艺制备了非晶-纳米晶Sm Fe12基合金;系统研究了合金元素组分、制备工艺、微结构和磁性能之间的内在联系;分析了Sm含量及Nb、Ti、V元素替代对Smx Zr0.2（Fe0.8Co0.2）11.5-y Ti0.5My（x=0.8-1.4;M=Nb、Ti、V;y=0-0.4）合金相结构、微观组织和磁性能的影响。研究结论如下:（1）利用氩弧熔炼制备了Smx Zr0.2（Fe0.8Co0.2）11.5Ti0.5（x=0.8-1.4）合金铸锭。研究发现铸锭中硬磁1:12主相和软磁相α-（Fe,Co）相随Sm含量增加而减少,并出现大量的Tb Cu7型1:10相。热处理后的合金带材矫顽力随着Sm含量增加而增加,其中在x=1.2时,合金矫顽力最大为3.0 k Oe。通过微观结构和超精细结构分析证明Sm含量增加可诱导合金析出非磁性晶间相。（2）Nb、Ti、V元素替代明显提高1:12相稳定性,其中Sm1.2Zr0.2（Fe0.8Co0.2）11.1Ti0.9合金中,1:12相含量达到91%。另外Nb、Ti、V元素大幅提高热处理后合金带材的矫顽力,在Sm1.2Zr0.2（Fe0.8Co0.2）11.1Ti0.5Nb0.4合金带材矫顽力达到5.0 k Oe。（3）利用热压热变形工艺制备大块磁体。经热压工艺制得的磁体,可有效抑制软磁α-（Fe,Co）相的析出,退磁曲线塌肩消失。成分为Sm1.2Zr0.2（Fe0.8Co0.2）11.3Ti0.5Nb0.2的热压磁体的磁性能可达Hc=3.4 k Oe,Jr=0.79 T,（BH）max=58.1 k J/m3。另外,添加低熔点合金Cu-Ga、Cu-Ga-Ti进行晶界扩散导致磁体组织结构遭到破坏,无法改善磁体性能。最后,通过热变形可成功诱导磁体各向异性。
杨金波,韩景智,田海东,查亮,张雄祚,金哲星,梁栋,杨文云,刘顺荃,王常生[5]（2020）在《快速热处理制备纳米耦合Nd-Fe-B磁体的结构与磁性能研究》文中研究表明纳米永磁材料,因其磁性能卓越,力学性能稳定,热稳定性高,耐腐蚀性强,近年来成为永磁材料领域炽手可热的研究热点。纳米双相耦合永磁材料便是其中重要的分支之一。但到目前为止,在纳米耦合材料中实现的最大磁能积与其理论预言值仍然相去甚远。主要原因是在纳米永磁材料的制备过程中,如何实现理想的微观结构依然面临巨大的挑战。在本工作中,我们总结了快速热处理技术——电子束曝光,对Nd12.5-xFe80.8+xB6.2Nb0.2Ga0.3 （x=0,2.5）纳米耦合材料微观结构和磁性能的影响。相比于传统退火技术所需的退火晶化时间（15 min）,电子束曝光下结晶时间仅需0.1 s,并且所需结晶温度降低约248℃(Nd2Fe14B单相材料)。在电子束曝光条件下,还观察到Nd2Fe14B和α-Fe相协同晶化效应。协同晶化不仅可以影响硬磁相和软磁相的晶粒形状、尺寸和成分,还可以影响它们之间的界面相互作用。随着Fe含量的增加,协同晶化的影响变得更加明显。由于电子束曝光下协同晶化改善了Nd2Fe14B和α-Fe相的均匀性以及抑制了晶粒的过度生长,因而电子束曝光相比于传统退火技术使材料获得了更加优异的磁性能。
侯龙[6]（2020）在《铁基非晶/纳米晶软磁合金结构与性能研究》文中认为铁基非晶合金因其独特的原子结构而具有高强度、高硬度、高耐磨性、优异软磁以及耐腐蚀等性能,有望成为新一代结构与功能材料。然而在实际应用中,因非晶形成能力有限、室温塑性变形几乎为零以及饱和磁感应强度相对较低等问题,严重阻碍了铁基非晶合金的拓展应用。因此探索兼具一定非晶形成能力及优异力学、磁学和化学性能的铁基非晶合金成为当代结构与功能材料领域的研究热点,具有重要科学意义与实践价值。到目前为止,铁基非晶合金的发展主要围绕FeB（Si）和FePC系展开,前者具有大非晶形成能力兼具高强度、高硬度,而后者则具有较好的塑性变形及催化降解能力。因此本文以内生第二相的方法研究FeB（Si）系合金的塑性变形及其软磁性能;通过元素间的交换耦合作用研究FePC系合金的软磁性能及其化学催化性能。利用X衍射分析仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、直流B-H仪、阻抗分析仪、振动样品磁强计、微机控制电子万能力学试验机、紫外-可见光分光光度计等手段系统研究了微量Cu元素添加对FeCoBSiNb非晶合金塑性变形及软磁性能的影响;研究了Co/B元素添加对高Fe含量FePCCu非晶/纳米晶合金软磁性能的影响,并探究了FeCoPCCu非晶合金降解有机染料性能的影响。主要研究内容如下:（1）系统研究了微量掺杂Cu元素对FeCoBSiNb非晶形成能力、塑性变形以及软磁性能的影响。结果表明Cu元素添加能够明显诱发初始晶化相从（Fe,Co）23B6到α-（Fe,Co）相的转变,0.3%的Cu元素添加时,合金的热稳定性以及非晶形成能力明显提高,临界直径可达4 mm,这可能归因于不同初始晶化相间的竞争结果。尽管Cu元素添加导致软磁性能略有降低,但合金的室温塑性变形由0.4%提高至3.7%,断裂强度仍保持在4 GPa以上。Cu元素添加诱发了非晶基体的结构不均匀性,生成大量纳米级α-（Fe,Co）团簇,为多重剪切带的形成提供了异质形核点,并且有效阻碍剪切带的扩展,诱发高密度、多样性的复杂多重剪切带,进而提高合金的塑性变形能力。（2）系统研究了Co元素添加对高Fe含量FePCCu合金非晶形成能力、热稳定性及软磁性能的影响。实验发现Co元素添加能够抑制快淬过程中α-Fe相析出,有效提高FePCCu合金的非晶形成能力及热稳定性。同时,探索了Co元素添加导致淬态合金饱和磁感升高机制,揭示了磁性能与磁性价的线性依赖关系。晶化处理后,FeCoPCCu纳米晶合金表现出优异的软磁性能,其中饱和磁感应强度1.8 T、矫顽力6.6 A/m、有效磁导率15510。探究了该合金结构与性能的关联性并探讨了添加Co元素前后矫顽力非正常变化的成因,结果表明α-（Fe,Co）大的磁晶各向异性常数及较弱的铁磁交换耦合作用是导致磁性能异常变化的主要原因。（3）研究了类金属B元素添加对高Fe含量FePCCu合金非晶形成能力、热稳定性、软磁性能及微结构的影响。发现小原子B的添加可以促使合金密堆的原子结构形成。融化与凝固曲线揭示适量B添加诱发了合金的共晶行为,提高了合金的非晶形成能力。从电子输运理论及实验揭示B替代P调控FePCCu非晶合金磁性能机理。在高饱和磁感的非晶基体上设计优异软磁性能的Fe PBCCu纳米晶合金,探究影响纳米晶合金优异磁性能的因素。结合热动力学行为探究合金结构不均匀性与驰豫的内在关联,揭示纳米晶合金优异软磁性能的起源。（4）基于类芬顿反应研究了Co含量对FeCoPCCu非晶合金降解有机染料性能的影响。实验发现相比晶态合金,适量Co添加的非晶合金表现出更加优异的降解染料能力,过量Co添加的合金耐腐蚀性更好。探究了Co添加导致降解染料能力差异的原因。研究了亚甲基蓝（MB）溶液浓度与p H值对合金降解MB染料效率的影响;通过循环降解实验探究了FeCoPCCu非晶合金在有机染料中的可循环使用性。实验发现在相同条件下Fe79.2Co4P10C6Cu0.8合金循环13次后仍表现出优异降解性能,完全降解100 mg/L的MB溶液仅需15分钟左右。该合金优异的降解能力和可循环使用次数主要归因于反应中氧化层的持续脱落,新鲜的非晶表面与MB溶液充分接触,保证类芬顿反应的持续进行。
张国胜[7]（2019）在《成分优化调控Pr2Fe14B/α-Fe型纳米复合磁体的微结构和磁性能》文中认为纳米复合永磁材料因其理论磁能积可高达100 MGOe而被认为是最具发展潜力的下一代超强永磁材料。但是,实际制备出的纳米复合永磁材料的磁能积远低于理论预测值（通常不超过25 MGOe）,主要原因很难制备出满足理论要求的微结构,其中最主要的就是很难实现高软磁相含量、且硬磁相具有强晶体学织构的复合磁体的制备。针对上述科学难题,本论文以Pr2Fe14B/α-Fe型复合磁体为研究对象,主要通过合金成分调控,采用熔体快淬结合快速的两步高压热压缩变形技术,围绕高软磁相含量、强磁各向异性和具有良好磁性能的块体Pr2Fe14B/α-Fe纳米晶复合永磁材料的制备这一目标开展以下研究工作。首先以贫稀土Pr-Fe-B三元合金为研究对象,采用熔体快淬技术和低温热压手段制备出完全非晶块体前驱物,利用快速的两步高压热压缩变形技术制备出了各向异性块体Pr2Fe14B/α-Fe纳米晶复合永磁体,研究了非金属元素B含量的变化对其微结构和磁性能影响。研究表明,随着B含量的增加,磁体的矫顽力逐渐增大、剩磁和磁取向度逐渐减小,并在B含量为5 at.%时制备出了磁能积为18.1 MGOe,软磁相含量超过25 wt.%且硬磁相具有一定晶体学（00l）取向的纳米晶复合永磁体。通过在贫稀土Pr-Fe-B系合金中添加Cu元素和适当调控Pr、Cu和B的比例,采用熔体快淬结合高压热压缩变形技术制备出了强磁各向异性的的块体Pr2Fe14B/α-Fe纳米晶复合永磁体,研究了各组成元素含量变化对所制备磁体的微结构和磁性能的影响。结果表明,Cu添加有效地促进了热变形所制复合磁体中Pr2Fe14B硬磁相晶体学（00l）织构的产生,并且随Cu添加量的增加,磁体的磁各向异性、软磁相含量和剩磁同步提高。此外,稀土Pr含量的增加能够同时提高变形后所制磁体的剩磁、矫顽力和磁各向异性,而B含量的增加在提高磁体矫顽力的同时其剩磁和磁各向异性显着降低。最终我们在合金成分为Pr9Fe85Cu1B5时制备出了磁能积为21.3 MGOe,软磁相含量为31 wt.%,且硬磁相具有强晶体学取向(I（004）/I（220）=784%)的纳米晶复合永磁体。通过在贫稀土Pr-Fe-Cu-B系合金中添加Ga/Nb元素结合高压热压缩变形技术制备出了高软磁相含量、强磁各向异性和良好磁性能的块体Pr2Fe14B/α-Fe纳米晶复合永磁体,研究了Cu与Ga/Nb元素复合添加对所制备磁体的微结构和磁性能的影响。研究表明,元素复合添加弥补了单一Cu添加造成的矫顽力恶化的问题,在提高磁体矫顽力的同时其磁各向异性略有增强,并在成分为Pr9Fe85Cu1Nb1B5时制备出了矫顽力为Hci=4.63 kOe、剩磁4πMr=13.1 kG且磁能积高达27 MGOe的各向异性块体Pr2Fe14B/α-Fe复合永磁体。研究了经热变形所制各向异性块体Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁体的矫顽力机制,表明其矫顽力主要是以畴壁钉扎机制为主导的。此外,对磁体微结构中Pr2Fe14B硬磁相晶体学（00l）织构产生机理进行了分析,主要原因是非晶前驱物在大应力、大应变以及温度场条件下诱导硬磁性Pr2Fe14B相沿着应变能密度最低的晶面择优取向成核和生长以及磁体中存在少量的低熔点Cu2Pr合金相在变形过程中促进硬磁相晶粒的取向生长。
贾行杰[8]（2019）在《合金元素对Fe-（Si，B，P）-Cu系纳米晶软磁合金结构和性能的影响》文中研究表明在当前环境保护和节能减排的经济发展形式下,电力电子设备朝着节能化、高效化和小型化方向发展,这需要其中大量使用的软磁材料具有低矫顽力（Hc）、低铁损、高磁导率、高饱和磁感应强度（BS）等性能。铁基纳米晶合金作为新一代软磁材料表现出比传统材料更为优异的综合软磁性能,这源于合金中α-Fe纳米晶粒之间交互耦合作用带来的低平均磁晶各向异性。目前Fe-Si-B-Nb-Cu系纳米晶合金（FINEMET）已作为磁芯材料实现了工业化应用,然而其仅为1.24 T的BS不利于设备的小型化。近年来相继开发的Fe-Si-B-P-Cu、Fe-Si-B-Cu等纳米晶合金系的BS均超过了 1.80T,但较低的非晶形成能力使其难以批量化制备高质量的前驱体;且需采用工况条件下难以实现的高升温速率热处理才可获得细微α-Fe晶粒和优异软磁性能。合金化可有效提高合金的非晶形成能力并能调控非晶合金的结晶化行为,因此其有望在使Fe-（Si,B,P）-Cu系纳米晶合金获得优异软磁性能的同时,改善合金的生产工艺性。目前关于合金元素对Fe-（Si,B,P）-Cu系合金非晶形成能力、结晶化组织和磁性能影响的研究还很不充分,因此有必要对其进行系统研究并揭示相关机理,为发展具有良好工业实用性的高BS纳米晶软磁合金提供理论依据。此外,铁基纳米晶合金还存在严重的退火脆性,这使其在生产和服役过程中易发生脆断而导致器件失效,因此应研究合金元素对Fe-（Si,B,P）-Cu系纳米晶合金退火脆性的影响并探索降低脆性的途径。本文研究了前过渡族（Ti、V、Cr、Mn、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W）及强磁性元素（Ni、Co）添加和Cu含量对Fe-（Si,B,P）-Cu系合金的非晶形成能力、急冷态结构、热稳定性、结晶化组织、磁性能和退火脆性的影响。通过研究急冷合金结晶化行为揭示了 α-Fe晶粒细化和软磁性能改善的机制,并提出了相应的纳米晶化模型。建立了纳米晶结构与退火脆性的相关性并明确了脆性降低的机理。本文得到的主要结论如下:（1）添加Mo提高了 Fe85Si2B8P4Cu1合金的非晶形成能力和热稳定性,其中2 at.%Mo使非晶形成临界厚度（tc）和第一晶化峰起始温度分别由14μm和659 K升高至20 μm和678 K。添加Mo也可细化纳米晶合金中的α-Fe晶粒并改善软磁性能,其中2 at.%Mo使晶粒平均尺寸（D）和Hc分别由42 nm和105.3 A/m下降至30 nm和37.6 A/m,且BS高于1.70 T。（2）添加微量（2 at.%）前过渡族元素均可提高Fe-（Si,B,P）-Cu系合金的非晶形成能力和热稳定性,并可抑制结晶化过程中α-Fe晶粒的生长,进而细化纳米晶组织并改善软磁性能,同时也维持了合金的高BS,其中原子尺寸较大且与合金中主要组元的化学亲和力较强的Nb、Mo、Hf、Ta和W的效果较为突出。（3）添加强磁性元素Ni和Co改善了 Fe-（Si,B,P）-Cu系合金的非晶形成能力。适量（5 at.%）添加可通过延迟Cu团簇化进程而提高α-Fe相形核质点数密度（Nd）,从而有效细化纳米晶合金中α-Fe晶粒,提高软磁性能;过量添加抑制了 Cu原子的团簇化,反而降低了 Nd,导致晶粒粗化和软磁性能降低。添加适量Co可提高合金的BS,添加Ni则使之略有下降。其中,Fe80Ni5Si2B8P4Cu1合金的tc为21μm,结晶化后的D、Hc和BS 分别为 22 nm、14.3 A/m 和 1.77 T。（4）提高Cu含量至1.5 at.%以上可使Fe-（Si,B,P）-Cu系合金的急冷态结构由单一非晶态转变为高Nd的α-Fe纳米颗粒（D=6 nm）分布于非晶基体中的复相组织。在热处理结晶化过程中,这些预存颗粒之间及其与新形成晶核间的竞争生长效应可有效细化α-Fe晶粒而改善软磁性能,在此基础上提出了高Cu含量合金的纳米晶化模型。Fe81.3Si4B13Cu1.7纳米晶合金的D、Hc、有效磁导率（1 kHz）和BS分别为14nm、7.1 A/m、16500 和 1.77 T,优于 Fe81.7Si4B13Cu1 3 合金的 53 nm、379.3 A/m、550 和 1.73 T。（5）添加微量Ti、Zr、Nb、Hf和Ta提高了 Fe81.3Si4B13Cu1.7合金的非晶形成能力,降低了急冷合金中α-Fe纳米颗粒的Nd,弱化其竞争生长效应,导致α-Fe晶粒粗化和软磁性能降低;添加量超过3 at.%使急冷合金成为非晶态,但可有效抑制结晶化过程中α-Fe晶粒的生长,因此细化了纳米晶组织并改善了软磁性能。（6）添加合金元素或提高Cu含量均可通过细化α-Fe晶粒而降低Fe-（Si,B,P）-Cu系纳米晶合金的退火脆性倾向。在Fe85Si2B8P4Cu1合金中添加2 at.%Mo或5 at.%Ni使相对断裂应变（εf）由1.17%分别增加至1.38%和1.50%,在Fe81.7Si4B13Cu1.3合金中将Cu含量提高至1.7 at.%使εf由1.33%升高至1.63%。此外,提高热处理升温速率也可通过细化纳米晶组织而使合金的脆性有所下降。
洪源[9]（2019）在《基于永磁材料微观结构的图形建模微磁学模拟分析与理论验证》文中研究指明永磁材料（如NdFeB基、FePt基、SmCo基）因其具有高抵御外界磁场影响的能力、高密度的可存储磁能和在一定条件下长期保持对外产生磁场的能力等优点,被广泛应用于电机、风力发电、混合动力汽车、航空航天等领域。随着社会与科技的发展,对永磁材料的成本与性能要求与日俱增,但在永磁材料各个体系的研究过程中仍有大量问题有待解决,如NdFeB磁体中晶界相的调控及其作用机制;SmCo薄膜中磁各向异性的调控机理、微观组织对磁性能的影响机制等。永磁材料的传统研究方法主要以实验制备、表征、分析为主,通过不断的实验尝试寻找更好的材料体系、制备工艺等。这种方法存在的研发周期长、成本高和微观结构难以控制等问题一定程度上制约了永磁材料研究的进一步快速发展。同时,对于实验研究中存在的许多其他现象,也缺乏深入的理论分析与诠释,比如磁化反转过程中磁畴变化机理就还不甚清晰。微磁学模拟为解决此类问题提供了一种更加高效的可能,通过模拟计算可快速直观地反映出磁化反转过程中的磁畴变化规律,甚至能在一定程度上推测出微观组织对应的磁性能,并通过能量项分析阐明磁化过程机理,为理论指导实验提供依据。通过微磁学模拟构建模型解释实验中产生的现象已较为普遍,但是现有的模型大都由规则几何体构成,难以反映出实际情况中的微观组织,导致模拟结果与实验的差距巨大。针对以上问题,本论文提出基于实验表征得出的微观结构构建更加精细的微磁学模拟模型,从而更好地分析实验中出现的现象,并以此为基础,通过优化模型指导实验。论文分别以NdFeB、FePt、SmCo三个具有不同微观结构特征的体系为对象,通过基于微观结构的图形建模对实验中的现象进行机理分析,并验证模型的正确性。对于NdFeB体系,论文分别对高性价比的铜模直接铸造NdFeB磁体与高性能的热变形NdFeB磁体进行了研究。对于铜模直接铸造的NdFeB纳米复合磁体,基于磁力显微镜图像建模后,通过微磁学模拟研究了非晶晶界相饱和磁化强度对磁化反转过程的影响。结果表明:当晶粒尺寸在3001000 nm范围内时,矫顽力随着非晶相饱和磁化强度的降低而增大。磁化反转过程证实了NdFeB相的磁矩在晶界处优先反转。对于热变形NdFeB磁体,则基于实验研究中的TEM图像进行建模后,研究了磁体中晶界相和富Nd第二相对磁特性与回复曲线的影响。通过优化模型,论文研究了多个因素（晶界相厚度与饱和磁化强度、第二相总体积分数与空间分布及饱和磁化强度）对反磁化曲线和回复曲线的影响。晶界相的厚度和饱和磁化强度会影响磁体的矫顽力和剩磁,特别是磁化强度的增加导致磁体矫顽力的减少。但是,第二相的影响取决于其空间分布,弥散分布的小晶粒尺寸第二相对矫顽力的降低作用较强,而如果这些小尺寸晶粒聚集形成单个大尺寸晶粒,则对整体矫顽力的降低作用反而较弱。此外,论文通过分析计算磁矩和能量项的变化解释了回复曲线张开的原因。回复曲线张开与磁滞回线的矫顽力没有直接关系,它的出现主要是由于在回复循环过程中退磁场所导致的磁畴翻转不可逆。L10-FePt薄膜由于其在超高密度存储介质、磁性微器件和作为高矫顽力磁力显微镜探针磁性层中具有很大的应用潜力而受到国内外的广泛关注。对于具有优异的磁性和良好的化学稳定性的L10-FePt薄膜,本论文进行了高通量制备、表征分析与微磁学模拟。首先,通过磁控溅射在直径10 cm的基片上沉积了具有成分梯度的FePt薄膜,并使用EDX和扫描磁光克尔显微镜分别进行高通量表征得到整个基片上的成分分布与磁滞回线,展示了该方法在未来新薄膜体系开发中的巨大潜力。其次,使用磁力显微镜和TEM对不同成分样品进行更详细的磁性表征,并基于TEM结果建模分析和揭示成分变化对微观组织、磁性能以及磁化反转过程的影响规律。最后,针对现有FePt薄膜在磁力显微镜探针上应用成本过高,性能不稳定的问题,通过高通量表征设计和优化工艺成功制备成分均匀的FePt薄膜,并初步应用于制备高矫顽力磁力显微镜探针表面磁性层,获得了具有0.5 T矫顽力的探针,达到目前商业高矫顽力探针的水平。对于SmCo基薄膜,因其具有极高的热稳定性和极小的超顺磁临界尺寸而成为未来热辅助磁记录介质的主要材料。然而,SmCo薄膜通常以多相存在,且没有明显的磁各向异性,导致其内在机理难以分析,因而其退火过程中原子扩散对结晶和磁各向异性的影响知之甚少。本论文通过引入Cu层研究了掺杂Cu原子对Cr/SmCo/（Cu）/Cr多层薄膜磁各向异性的影响。引入Cu过渡层并进行后续退火导致薄膜产生了可调控的各向同性到各向异性转变。基于TEM图像建模后,进一步分析了结晶、各向异性场和成分分布对SmCo薄膜的磁化反转行为和矫顽力变化的影响规律。结果表明,Co和非晶相各向异性场的差异可能影响畴壁运动和矫顽力。Sm（Co,Cu）合金各向异性常数的升高和少量SmCo5也有利于通过提高畴壁能来提高矫顽力。论文通过SmCo5相改善了面内磁各向异性,使其c轴具有面内择优取向,模拟结果与实验结果符合较好,为通过控制原子扩散和优化晶界相分布来制备高性能SmCo基薄膜提供了理论和实验依据。
胡智峰[10]（2019）在《各向异性纳米晶稀土永磁材料的磁性能与织构研究》文中认为稀土永磁材料自问世以来因其优异的磁性能得到人们的广泛关注和研究,并促进了航空航天、风力发电、电子元器件、新能源汽车和通信等行业的迅速发展。近年来,纳米晶稀土永磁材料因其高的矫顽力(Hcj)得到广泛的关注。获得强c轴织构是提高纳米晶磁体剩磁（Mr）的重要因素。已有研究者们采用X射线衍射（XRD）极图、磁光克尔显微镜和磁力显微镜（MFM）等方式研究了纳米晶磁体的宏观织构,但对于晶粒微观织构的研究仍需补充。本文采用放电等离子（SPS）热压、热变形工艺制备了Sm2Co7块状各向异性磁体,得到了热变形磁体的织构强度与变形量的关系并分析了织构的形成机制。Sm2Co7热压磁体的矫顽力为34.76 kOe,相组成为纯六方结构的α-Sm2Co7相。以热压磁体为前驱体,制备了不同变形量的热变形磁体。当变形量为70%时,热变形磁体的矫顽力为33.48 kOe,剩磁为4.24 kGs。随着变形量增加矫顽力降低,剩磁提高。当变形量为90%时,磁体的矫顽力为4.60 kOe,剩磁为6.71 kGs,最大磁能积(（BH）max)为8.25MGOe,最大磁能积比热压磁体提高了119.41%。随着变形量的增加,磁体c轴织构逐渐增强。六方结构的Sm2Co7热变形磁体强织构的形成机理以再结晶机制为主。为了进一步提高Sm2Co7磁体的剩余磁化强度和磁能积,采用SPS热压热变形工艺制备了Sm2Co7/α-Fe复合各向异性纳米晶块状永磁体,并对复合磁体的织构强度与Fe含量的关系进行了分析。当Fe含量为5 wt%时,复合磁体矫顽力为11.68 kOe,剩余磁化强度为6.74 kGs,最大磁能积为11.28 MGOe,比Sm2Co7热变形80%磁体磁能积提高了69.62%。随着复合磁体中Fe含量的增加,磁体的饱和磁化强度（Ms）持续升高,但剩磁和最大磁能积减小。热变形复合磁体相组成分析表明,当Fe含量为5 wt%时,磁体中包含Sm2Co7相和α-Fe相;随着Fe含量进一步增加,磁体内发生元素扩散,形成了菱方结构的Sm2（CoFe）17相。微观织构分析表明热变形复合磁体中硬磁相Sm2Co7形成了强c轴织构,菱方结构的Sm2（CoFe）17相无织构形成。采用各向异性HDDR磁粉为原料,融合磁场取向压型和热压工艺,一步热压法制备出各向异性热压纳米晶Nd2Fe14B磁体。磁体矫顽力为7.50 kOe,最大磁能积为20.17 MGOe。晶粒取向差角计算结果表明磁体宏观取向度为0.85,但磁体中存在与c轴夹角大于35°的晶粒。取向热压磁体不同区域取向极图分析结果显示,不同区域的极图织构强度均大于17,但该织构方向与磁体的c轴存在不同程度的角度偏差。这可能与HDDR磁粉粒度和颗粒形状发有关,大的颗粒粒度和不规则片状形态在磁场取向过程中阻碍了磁粉向c轴转动,不利于磁体强织构的形成,由此可以推断降低HDDR磁粉的颗粒粒度并控制颗粒形状为球形或椭球形将会提高HDDR取向热压磁体的织构强度,进而提高磁体的磁能积。
二、Effect of Zr on Microstructure and Magnetic Properties of Nanocrystalline (Nd, Pr)FeB/α-Fe Composite Alloys（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Effect of Zr on Microstructure and Magnetic Properties of Nanocrystalline (Nd, Pr)FeB/α-Fe Composite Alloys（论文提纲范文）
（1）Sm-Co基多相异质纳米永磁材料的制备、结构与磁性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 永磁材料概述 |
| 1.2.1 磁性材料分类及应用 |
| 1.2.2 永磁材料的技术参量 |
| 1.2.3 永磁材料的发展 |
| 1.2.4 永磁材料面临的问题 |
| 1.3 纳米复合永磁材料 |
| 1.3.1 纳米复合永磁材料的产生背景 |
| 1.3.2 纳米复合永磁材料的理论模型与计算 |
| 1.3.3 纳米晶复合永磁材料的研究进展与制备方法 |
| 1.3.4 块体Sm-Co基纳米晶复合永磁材料发展现状和存在的问题 |
| 1.4 选题意义及研究内容 |
| 第2章 实验原理与方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 氩弧熔炼 |
| 2.1.2 高能机械球磨和压制成型 |
| 2.1.3 高压热压缩强变形实验 |
| 2.1.4 超高真空退火 |
| 2.2 结构分析测量的方法和原理 |
| 2.2.1 X射线实验分析方法和原理 |
| 2.2.2 显微结构观察测试 |
| 2.3 磁性能测试与分子学动力模拟计算 |
| 2.3.1 磁性能测试 |
| 2.3.2 分子学动力模拟计算 |
| 第3章 SmCo_3+SmCo_7/α-Fe(Co)块体多相异质纳米永磁材料的制备、结构与磁性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 SmCo_3+SmCo_7/α-Fe(Co)多相异质纳米永磁材料的结构 |
| 3.4 SmCo_3+SmCo_7/α-Fe(Co)多相异质纳米永磁材料的磁性 |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 变形工艺对SmCo_3+SmCo_7/α-Fe(Co)纳米晶磁体结构与磁性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 变形量对多相异质复合纳米晶永磁材料结构和磁性的影响 |
| 4.4 变形温度对多相异质复合纳米晶永磁材料结构和磁性的影响 |
| 4.5 分析与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 硬磁相含量对SmCo_3+SmCo_7/α-Fe(Co)纳米晶磁体结构与磁性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 数据分析与结果讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 原始Fe粉形态对SmCo_3+SmCo_7/α-Fe(Co)纳米晶磁体结构与磁性的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 原始Fe粉形态对机械合金化过程的影响 |
| 6.4 原始Fe粉形态对高压热压缩强变形磁体结构与磁性能的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）Alnico和RE-Fe-B基合金的微观结构与磁性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| Chapter1 Introduction |
| 1.1 A brief introduction to magnetism |
| 1.2 The ferromagnetic hysteresis loop |
| 1.3 Demagnetizing field |
| 1.4 Anisotropy |
| 1.4.1 Magnetocrystalline anisotropy |
| 1.4.2 Shape ansiotropy |
| 1.4.3 Mixed anisotropy |
| 1.5 Ordering temperatures |
| 1.6 Exchange interactions |
| 1.7 Soft magnetic materials |
| 1.8 Hard magnetic materials |
| 1.8.1 Alnico magnets |
| 1.8.2 Nd-Fe-B magnets |
| 1.9 Composite magnets |
| 1.10 Importance of the current work |
| 1.11 Research outline |
| Chapter2 Experimental procedures |
| 2.1 Raw materials |
| 2.2 Sample fabrication techniques |
| 2.2.1 Arc melting |
| 2.2.2 Rapid solidification |
| 2.2.3 Spark plasma sintering |
| 2.2.4 Annealing techniques |
| 2.3 Characterization techniques |
| 2.3.1 X-ray diffraction |
| 2.3.2 Microscopy |
| 2.3.3 Vibrating sample magnetometery |
| 2.3.4 Differential scanning calorimetry |
| 2.4 Technical route |
| Chapter3 Microstructure and magnetic properties of cast Alnico alloys |
| 3.1 Introduction |
| 3.2 Experimental details |
| 3.3 Effects of various heat treatments on Alnico alloys |
| 3.3.1 Effect on magnetic properties |
| 3.3.2 Effect on microstrucures |
| 3.4 Effect of tantalum alloying on Alnico alloys |
| 3.4.1 Effect of Ta on magnetic properties |
| 3.4.2 Effect of Ta on phase structure |
| 3.4.3 Effect of Ta on microstructures |
| 3.4.4 Effect of Ta on phase transition temperature |
| 3.5 Interaction mechanisms in Alnico alloys |
| 3.6 Conclusions |
| Chapter4 Microstructures and magnetic properites of Alnico ribbons |
| 4.1 Introduction |
| 4.2 Experimental details |
| 4.3 Microstrucure and magnetic properties of Alnico ribbons |
| 4.3.1 Phase structure of Alnico ribbons |
| 4.3.2 Magnetic properties of Alnico ribbons |
| 4.3.3 Temperature stability of Alnico ribbons |
| 4.3.4 Microstructure of Alnico ribbons |
| 4.3.5 Phase transition temperatures in Alnico ribbons |
| 4.4 Effects of various heat treatments on Alnico ribbons |
| 4.4.1 Evolution of various phases in Alnico ribbons |
| 4.4.2 Evolution of magnetic properties in Alnico ribbons |
| 4.4.3 Temperature stability of Alnico ribbons |
| 4.4.4 Evolution of microstructure in Alnico ribbons |
| 4.5 Conclusions |
| Chapter5 Microstuctures and magnetic properties of RE-Fe-B alloys |
| 5.1 Introduction |
| 5.2 Experimental details |
| 5.3 Effects onf Tantalum alloying on Nd-Fe-B alloys |
| 5.3.1 Effect of Ta on the phase structure |
| 5.3.2 Effect of Ta on magnetic properties |
| 5.3.3 Effect of Ta on temperature stability |
| 5.3.4 Effect of Ta on phase transtion temperatures |
| 5.3.5 Effect of Ta on coercivity mechanisms |
| 5.3.6 Effect of Ta on microstructure |
| 5.4 Effects of Alnico alloying on Nd-Fe-B alloys |
| 5.4.1 Introduction |
| 5.4.2 Effect on crystallographic strucuture |
| 5.4.3 Effect on magnetic properties |
| 5.4.4 Effect on temperature stability |
| 5.4.5 Effect on phase transition temperatures |
| 5.4.6 Effect on intergrain interactions |
| 5.4.7 Effect on microstrucure and the distribution of elements |
| 5.5 Influence of Alnico alloying on Ce-Fe-B |
| 5.5.1 Introduction |
| 5.5.2 Influence on phase structure |
| 5.5.3 Influence on magnetic properties |
| 5.5.4 Influence on phase transition temperatures |
| 5.5.5 Influence on microstructures |
| 5.5.6 Influence on intergrain interactions |
| 5.6 Conclusions |
| Chapter6 RE-Fe-B/Alnico nanocomposite magnets |
| 6.1 Introduction |
| 6.2 Experimental details |
| 6.3 Microstructure and magnetic properits of Nd-Fe-B/Alnico alloys |
| 6.3.1 Nd-Fe-B/Alnico,magnetic properties |
| 6.3.2 Nd-Fe-B/Alnico,phase transition temperatures |
| 6.3.3 Nd-Fe-B/Alnico,phase constituents |
| 6.3.4 Nd-Fe-B/Alnico,intergranular interactions |
| 6.3.5 Nd-Fe-B/Alnico,minor loops |
| 6.3.6 Nd-Fe-B/Alnico,microstructures |
| 6.4 Ce-Fe-B/Alnico SPSed magnets |
| 6.4.1 Ce-Fe-B powder optimization |
| 6.4.2 Ce-Fe-B/Alnico SPSed magnets |
| 6.4.4 Ce-Fe-B/Alnico,magnetic properties |
| 6.4.5 Ce-Fe-B/Alnico,phase transtion temperatures |
| 6.4.6 Ce-Fe-B/Alnico,interaction mechanisms |
| 6.4.7 Ce-Fe-B/Alnico,microstrucures |
| 6.5 Conclusions |
| Chapter7 Conclusions and future work |
| 7.1 Conclusions |
| 7.2 Innovations |
| 7.3 Future work |
| References |
| Dedication |
| Acknowledgements |
| Research outputs during PhD studies |
（3）机械化学法制备RE2Fe14C永磁材料的反应机理及其磁学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁性原理 |
| 1.2.1 原子(离子)磁矩 |
| 1.2.2 磁有序 |
| 1.2.3 磁性材料内的相互作用 |
| 1.2.4 磁畴、磁化与反磁化过程 |
| 1.2.5 永磁特性 |
| 1.3 永磁材料发展现状 |
| 1.3.1 传统永磁材料的发展历程 |
| 1.3.2 其他永磁材料的发展 |
| 1.4 选题意义及研究内容 |
| 第二章 实验原理及方法 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 样品的制备 |
| 2.1.2 初始原料的选择 |
| 2.1.3 合金的熔炼 |
| 2.1.4 烷烃溶液中机械球磨 |
| 2.1.5 真空退火处理 |
| 2.2 材料的表征及原理 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 振动样品磁强计 |
| 2.2.3 显微组织分析 |
| 2.2.4 密度测试 |
| 第三章 具有高矫顽力Pr_2Fe_(14)C基永磁材料的制备 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 样品制备与表征方法 |
| 3.3 实验结果讨论与分析 |
| 3.3.1 不同球磨时间下歧化反应和相变 |
| 3.3.2 合金成分对Pr_2Fe_(14)C相形成的影响 |
| 3.3.3 样品的微结构 |
| 3.3.4 退火过程中再结合反应机理的探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 球磨溶剂和退火条件对Nd_2(Fe,Co)_(14)C永磁材料的相变和磁性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 样品的制备与表征 |
| 4.3 实验结果讨论与分析 |
| 4.3.1 溶剂对样品相变和磁性能的影响 |
| 4.3.2 烷烃中H/C比率对样品相变和磁性能的影响 |
| 4.3.3 退火条件对样品微结构和磁性能的影响 |
| 4.4 晶粒间交换耦合作用的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 含高丰度稀土La,Ce的 Nd_2Fe_(14)C纳米晶粉末制备及性能优化 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 样品制备和表征方法 |
| 5.3 计算软件与计算方法 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 La,Ce添加对铸锭物相组成的影响 |
| 5.4.2 最佳球磨时间的选择 |
| 5.4.3 La,Ce添加对退火后样品相变的影响 |
| 5.4.4 La,Ce添加对产物磁学性能的影响 |
| 5.4.5 La,Ce添加对产物微结构的影响 |
| 5.4.6 含La,Ce样品第一性原理的研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）ThMn12型稀土永磁的制备、微结构及其磁性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 磁学基本理论 |
| 1.1.1 居里温度 |
| 1.1.2 磁各向异性 |
| 1.1.3 交换耦合作用 |
| 1.1.4 退磁场 |
| 1.1.5 磁畴 |
| 1.1.6 磁滞回线及磁参数 |
| 1.2 永磁材料概述 |
| 1.2.1 永磁材料发展历程 |
| 1.2.2 稀土危机及其对稀土产业的影响 |
| 1.3 ThMn_(12)型稀土永磁材料 |
| 1.3.1 ThMn_(12)型永磁的结构和磁性 |
| 1.3.2 ThMn_(12)型稀土永磁的研究进展 |
| 1.4 选题意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 意义 |
| 1.4.2 合金成分设计及整体思路 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 磁体的制备 |
| 2.2.1 氩弧熔炼 |
| 2.2.2 甩带 |
| 2.2.3 热处理 |
| 2.2.4 热压热变形 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 x射线衍射分析 |
| 2.3.2 磁性能分析 |
| 2.3.3 SDT同步差示扫描量热分析 |
| 2.3.4 扫描电子显微分析 |
| 2.3.5 透射电子显微分析 |
| 2.3.6 ~(57)Fe穆斯堡尔谱分析 |
| 第三章 Sm_xZr_(0.2)(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(11.5)Ti_(0.5)(x=0.8-1.4)合金相结构与内禀性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 结果讨论 |
| 3.3.1 合金铸锭相结构和微观组织分析 |
| 3.3.2 合金内禀性能分析 |
| 3.3.3 热处理对合金铸锭相结构和微观组织的影响 |
| 3.3.4 热处理对合金内禀性能的影响 |
| 3.3.5 合金甩带带材相结构和微观组织 |
| 3.3.6 合金甩带带材的磁性能 |
| 3.3.7 穆斯堡尔谱分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Sm_(1.2)Zr_(0.2)(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(11.5-y) Ti_(0.5)M_y(M=Nb、Ti、V,y=0.2、0.4)合金相结构与内禀性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Nb、Ti、V替代对铸锭相结构的影响 |
| 4.3.2 Nb、Ti、V替代对铸锭微观组织的影响 |
| 4.3.3 Nb、Ti、V替代对铸锭内禀性能的影响 |
| 4.3.4 Nb、Ti、V替代对带材相结构的影响 |
| 4.3.5 Nb、Ti、V替代对带材磁性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热压磁体及晶界扩散工艺的探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 热压磁体的组织结构 |
| 5.3.2 热压磁体的磁性能 |
| 5.3.3 晶界扩散对磁体性能的影响 |
| 5.3.4 热变形磁体的组织结构 |
| 5.3.5 热变形磁体的磁性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
（6）铁基非晶/纳米晶软磁合金结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 非晶合金及其发展历程 |
| 1.2 铁基非晶合金力学性能研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 铁基非晶合金力学性能研究现状 |
| 1.2.2 铁基非晶合金力学中存在的主要问题 |
| 1.3 铁基纳米晶合金软磁性能研究现状及存在问题 |
| 1.3.1 铁基纳米晶合金软磁性能研究现状 |
| 1.3.2 铁基纳米晶合金软磁性能存在的主要问题 |
| 1.4 铁基非晶合金降解有机染料性能研究现状及存在问题 |
| 1.4.1 铁基非晶合金降解有机染料性能研究现状 |
| 1.4.2 铁基非晶合金降解有机染料性能存在问题 |
| 1.5 铁基非晶合金综合性能应用 |
| 1.6 本文研究目的、意义及主要内容 |
| 1.6.1 课题目的及意义 |
| 1.6.2 课题主要内容 |
| 第二章 实验方法及原理 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.2 样品表征 |
| 2.2.1 尺寸与密度测试 |
| 2.2.2 热学性能测试 |
| 2.2.3 力学性能测试 |
| 2.2.4 磁性能测试 |
| 2.2.5 化学性能测试 |
| 2.2.6 结构表征 |
| 2.3 本文技术路线 |
| 第三章 Cu元素添加对FeCoBSiNb非晶合金形成能力、塑性变形和软磁性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 淬态FeCoBSiNb(Cu)非晶合金的形成能力 |
| 3.3 淬态FeCoBSiNb(Cu)非晶合金的力学性能 |
| 3.4 淬态FeCoBSiNb(Cu)非晶合金的软磁性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Co元素添加对FePCCu非晶/纳米晶合金微观结构与软磁性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金的微观结构 |
| 4.3 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金的热学性能 |
| 4.4 Fe(Co)PCCu非晶/纳米晶合金的软磁性能 |
| 4.5 Fe(Co)PCCu非晶/纳米晶合金的结构与性能关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 B元素添加对FePCCu非晶/纳米晶合金微观结构与软磁性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 淬态FeP(B)CCu非晶合金的微观结构 |
| 5.3 淬态FeP(B)CCu非晶合金的热学性能 |
| 5.4 FeP(B)CCu非晶/纳米晶合金的软磁性能 |
| 5.5 FeP(B)CCu非晶/纳米晶合金的结构与性能关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 Co元素添加对FePCCu非晶合金催化降解有机染料性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金的微观结构 |
| 6.3 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金的降解染料性能 |
| 6.4 降解产物分析 |
| 6.5 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金的表面形貌 |
| 6.6 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金的环境适应性与重复性 |
| 6.7 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金的耐腐蚀性能 |
| 6.8 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金降解染料效率的影响因素 |
| 6.9 淬态Fe(Co)PCCu非晶合金降解染料的过程 |
| 6.10 本章小结 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 主要实验结果 |
| 7.2 主要创新之处 |
| 7.3 研究中存在的问题及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）成分优化调控Pr2Fe14B/α-Fe型纳米复合磁体的微结构和磁性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 永磁材料的概述 |
| 1.2.1 磁性材料及其分类 |
| 1.2.2 永磁材料的磁学基础 |
| 1.2.3 永磁材料的发展概况 |
| 1.3 双相纳米晶复合永磁材料 |
| 1.3.1 双相纳米晶复合永磁材料的产生背景 |
| 1.3.2 双相纳米晶复合永磁材料的理论模型与计算 |
| 1.3.3 双相纳米晶复合永磁材料的研究进展 |
| 1.4 块体双相纳米晶复合永磁材料制备技术和存在问题 |
| 1.4.1 各向同性块体纳米晶复合永磁材料的制备技术 |
| 1.4.2 各向异性块体纳米晶复合永磁材料的制备技术 |
| 1.5 选题的意义及研究内容 |
| 第2章 实验原理与方法 |
| 2.1 前驱物的制备 |
| 2.1.1 母合金铸锭的制备 |
| 2.1.2 熔体快淬法制备非晶合金薄带 |
| 2.2 热压/热变形实验 |
| 2.2.1 热压实验过程及方法 |
| 2.2.2 热变形实验过程和方法 |
| 2.3 差示扫描量热法(DSC)分析 |
| 2.4 磁性能测试 |
| 2.4.1 阿基米德法测量密度 |
| 2.4.2 退磁因子校正 |
| 2.4.3 振动样品磁强计(VSM)磁性能测试 |
| 2.5 微结构检测方法与原理 |
| 2.5.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.5.2 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 第3章 B含量对贫稀土Pr-Fe-B三元合金微结构和磁性能影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 前驱物结构表征 |
| 3.4 变形后制得样品的微结构表征 |
| 3.5 变形后制得样品的磁性能研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 成分变化对贫稀土Pr-Fe-Cu-B复合磁体微结构和磁性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 Pr含量对块体Pr_2Fe_(14)B/α-Fe永磁体磁性能和微结构的影响 |
| 4.3.1 前驱物结构表征 |
| 4.3.2 Pr含量对块体Pr_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合磁体微结构的影响 |
| 4.3.3 Pr含量对块体Pr_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合磁体性能的影响 |
| 4.4 B含量对块体Pr_2Fe_(14)B/α-Fe永磁体磁性能和微结构的影响 |
| 4.4.1 前驱物结构表征 |
| 4.4.2 B含量对Pr_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合磁体微结构和性能的影响 |
| 4.5 Cu含量对块体Pr_2Fe_(14)B/α-Fe永磁体磁性能和微结构的影响 |
| 4.5.1 前驱物结构表征 |
| 4.5.2 Cu含量对Pr_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合磁体微结构的影响 |
| 4.5.3 Cu含量对Pr_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复合磁体性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 复合元素添加对Pr_2Fe_(14)B/α-Fe磁体微结构及磁性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 Cu、Ga复合添加对Pr_2Fe_(14)B/α-Fe磁体微结构和性能的影响 |
| 5.3.1 前驱物的结构表征 |
| 5.3.2 变形制备的块体Pr_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体的性能和微结构表征 |
| 5.4 Cu、Nb复合添加对Pr_2Fe_(14)B/α-Fe磁体微结构和性能的影响 |
| 5.4.1 前驱物结构的表征 |
| 5.4.2 变形制得的块体Pr_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体微结构表征 |
| 5.4.3 变形制得的块体Pr_2Fe_(14)B/α-Fe复合磁体的磁性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务和主要成果 |
| 致谢 |
（8）合金元素对Fe-（Si，B，P）-Cu系纳米晶软磁合金结构和性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 软磁材料概述 |
| 1.2 铁基纳米晶软磁合金 |
| 1.2.1 典型的铁基纳米晶合金体系 |
| 1.2.2 纳米晶软磁合金的制备方法 |
| 1.2.3 前驱体的非晶形成能力和热稳定性 |
| 1.2.4 FINEMET合金的纳米晶化机制 |
| 1.2.5 合金元素对FINEMET合金结构和磁性能的影响 |
| 1.3 铁基纳米晶合金具有优异软磁性能的机理 |
| 1.4 铁基纳米晶合金的退火脆性 |
| 1.4.1 纳米晶合金的脆性 |
| 1.4.2 纳米晶合金的硬度 |
| 1.5 高B_s Fe-(Si,B,P)-Cu系纳米晶软磁合金 |
| 1.5.1 急冷态合金结构 |
| 1.5.2 热处理工艺对结构和软磁性能的影响 |
| 1.5.3 纳米晶化机制 |
| 1.5.4 合金元素对纳米晶结构和软磁性能的影响 |
| 1.5.5 热处理对退火脆性的影响 |
| 1.6 本文立题依据及主要内容 |
| 2 实验内容及方法 |
| 2.1 原料 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 母合金 |
| 2.2.2 条带样品 |
| 2.2.3 热处理样品 |
| 2.3 样品结构表征与性能测试 |
| 2.3.1 结构表征 |
| 2.3.2 热稳定性测试 |
| 2.3.3 磁性能测试 |
| 2.3.4 条带脆性和硬度测试 |
| 3 添加合金元素的Fe-(Si,B,P)-Cu系合金的结构和软磁性能 |
| 3.1 Mo添加量对合金结构和磁性能的影响 |
| 3.1.1 非晶形成能力和热稳定性 |
| 3.1.2 结晶化合金的结构和软磁性能 |
| 3.1.3 分析与讨论 |
| 3.2 前过渡族元素种类对合金结构和磁性能的影响 |
| 3.2.1 非晶形成能力和热稳定性 |
| 3.2.2 结晶化合金的结构和软磁性能 |
| 3.2.3 分析与讨论 |
| 3.3 强磁性元素Ni和Co添加量对合金结构和磁性能的影响 |
| 3.3.1 非晶形成能力和热稳定性 |
| 3.3.2 结晶化合金的结构和软磁性能 |
| 3.3.3 分析和讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高Cu含量Fe-(Si,B,P)-Cu系合金的结构和软磁性能 |
| 4.1 Cu含量对Fe_(83-x)Si_4B_(13)Cu_x合金结构和磁性能的影响 |
| 4.1.1 急冷合金的结构和热稳定性 |
| 4.1.2 结晶化合金的结构和软磁性能 |
| 4.1.3 分析与讨论 |
| 4.2 Nb添加对高Cu含量Fe-Si-B-Cu合金结构和磁性能的影响 |
| 4.2.1 急冷合金的结构和热稳定性 |
| 4.2.2 结晶化合金的结构和软磁性能 |
| 4.3 前过渡族元素添加对高Cu含量Fe-Si-B-Cu合金结构和磁性能的影响 |
| 4.3.1 急冷合金的结构和热稳定性 |
| 4.3.2 结晶化合金的结构和软磁性能 |
| 4.4 Ni和Co添加对高Cu含量Fe-Si-B-Cu合金结构和磁性能的影响 |
| 4.4.1 急冷合金结构和热稳定性 |
| 4.4.2 结晶化合金的结构和软磁性能 |
| 4.5 高Cu含量Fe-Si-B-P-Cu系合金结构和磁性能 |
| 4.5.1 急冷合金的结构和热稳定性 |
| 4.5.2 结晶化合金的结构和软磁性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 合金元素对Fe-(Si,B,P)-Cu系纳米晶合金退火脆性的影响 |
| 5.1 Fe-(Si,B,P)-Cu系合金的脆性和硬度 |
| 5.1.1 热处理温度对脆性和硬度的影响 |
| 5.1.2 升温速率对脆性和硬度的影响 |
| 5.2 前过渡族元素对纳米晶合金脆性和硬度的影响 |
| 5.2.1 不同热处理温度下合金的脆性和硬度 |
| 5.2.2 不同升温速率下合金的脆性和硬度 |
| 5.3 强磁性元素Ni对纳米晶合金脆性和硬度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于永磁材料微观结构的图形建模微磁学模拟分析与理论验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文部分 |
| Chapter1 Introduction |
| 1.1 Micromagnetic simulations |
| 1.1.1 History of micromagnetics |
| 1.1.2 Basics of micromagnetic theory |
| 1.1.3 Recent developments in micromagnetics |
| 1.2 Permanent magnets |
| 1.2.1 NdFeB based magnets |
| 1.2.1.1 Copper mold direct-cast NdFeB |
| 1.2.1.2 Hot-deformed NdFeB |
| 1.2.2 Fe Pt thin films |
| 1.2.3 SmCo thin films |
| 1.3 Objectives and outline of the thesis |
| Chapter2 Experiment and simulation method |
| 2.1 Sample fabrication |
| 2.1.1 Copper mold direct-cast NdFeB |
| 2.1.2 Magnetron sputtering |
| 2.1.2.1 Fabrication of SmCo thin films |
| 2.1.2.2 Fabrication of FePt thin films |
| 2.1.3 Heat treatment process |
| 2.2 Sample characterization |
| 2.2.1 X-ray diffraction(XRD)analysis |
| 2.2.2 Scanning electron microscopy(SEM)analysis |
| 2.2.3 Energy Dispersive X-ray(EDX)analysis |
| 2.2.3 Transmission electron Microscopy(TEM)analysis |
| 2.2.4 Magnetic Force Microscopy(MFM)analysis |
| 2.2.5 Scanning Magneto-optic Kerr effect(SMOKE)analysis |
| 2.2.6 Superconducting quantum interference device Vibrating-sample magnetometer(SQUID-VSM)analysis |
| 2.3 Micromagnetic simulations |
| 2.3.1 Introduction to micromagnetic simulation software OOMMF |
| 2.3.2 Equation and energy terms in the simulation |
| 2.3.2.1 Zeeman energy |
| 2.3.2.2 Magnetocrystalline anisotropy energy |
| 2.3.2.3 Exchange energy |
| 2.3.2.4 Demagnetization energy |
| 2.3.2.5 Brown Static Equation and Magnetization Equation of Motion |
| 2.3.3 Introduction to programing |
| Chapter3 Simulation of NdFeB magnets |
| 3.1 Copper mold direct-cast NdFeB |
| 3.1.1 Sample description |
| 3.1.2 Modeling process |
| 3.1.3 Results and discussion |
| 3.2 Hot-deformed NdFeB |
| 3.2.1 Modeling process |
| 3.2.2 Results and discussion |
| 3.2.2.1 Effect of grain boundary phase on properties and reversal process |
| 3.2.2.2 Effect of secondary phase on the properties and reversal process |
| 3.2.2.3 Effect of both grain boundary phase and secondary phase on the properties and reversal process |
| 3.2.2.4 Effect of secondary phase on the recoil loops |
| 3.3 Chapter summary |
| Chapter4 Fabrication and simulation of FePt thin films |
| 4.1 High throughput fabrication of compositionally graded FePt thin films |
| 4.2 High throughput characterization of compositionally graded FePt thin films |
| 4.2.1 EDX analysis |
| 4.2.2 SMOKE analysis |
| 4.3 Detailed characterization of compositionally graded FePt thin films |
| 4.3.1 Phase analysis by XRD |
| 4.3.2 Microstructure analysis by SEM and TEM |
| 4.3.3 Domain structure analysis by MFM |
| 4.3.4 Magnetic properties analysis by SQUID-VSM |
| 4.4 Simulation of compositionally graded FePt thin films |
| 4.5 Application of FePt thin films for fabrication of MFM probes |
| 4.6 Chapter summary |
| Chapter5 Fabrication and simulation of Cr/SmCo/(Cu)/Cr thin films |
| 5.1 Sample fabrication |
| 5.2 Results and discussion |
| 5.3 Modeling process |
| 5.4 Chapter summary |
| Chapter6 Conclusions |
| 中文缩写版 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微磁学模拟 |
| 1.1.1 微磁学简史 |
| 1.1.2 微磁学理论基础 |
| 1.1.3 微磁学研究现状 |
| 1.2 永磁材料 |
| 1.2.1 NdFeB基永磁体 |
| 1.2.1.1 铜模直接铸造NdFeB |
| 1.2.1.2 热变形 NdFeB |
| 1.2.2 FePt薄膜 |
| 1.2.3 SmCo薄膜 |
| 1.3 选题意义及主要研究内容 |
| 第二章 实验与模拟方法 |
| 2.1 样品制备方法 |
| 2.1.1 铜模直接铸造NdFeB |
| 2.1.2 磁控溅射 |
| 2.1.2.1 薄膜的制备 |
| 2.1.3 热处理 |
| 2.2 样品表征方法 |
| 2.3 微磁学模拟 |
| 第三章 NdFeB 磁体的微磁学模拟 |
| 3.1 铜模直接铸造NdFeB磁体 |
| 3.1.1 样品描述 |
| 3.1.2 模型构建 |
| 3.1.3 结果与讨论 |
| 3.2 热变形NdFeB磁体 |
| 3.2.1 模型构建 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.2.2.1 晶界相对磁性能与磁化反转过程的影响 |
| 3.2.2.2 第二相对磁性能与磁化反转过程的影响 |
| 3.2.2.3 晶界相与第二相对磁性能与磁化反转过程的共同影响 |
| 3.2.2.4 第二相对回复曲线的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 FePt薄膜的制备与微磁学模拟 |
| 4.1 具有成分梯度的FePt薄膜高通量制备 |
| 4.2 具有成分梯度的FePt薄膜高通量表征 |
| 4.2.1 EDX表征 |
| 4.2.2 SMOKE 表征 |
| 4.3 具有成分梯度的 FePt薄膜的精细表征 |
| 4.4 微磁学模拟 |
| 4.5 FePt 薄膜在制备MFM探针上的应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Cr/SmCo/(Cu)/Cr 薄膜的制备与微磁学模拟 |
| 5.1 样品制备与表征 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.3 微磁学模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| References |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| Acknowledgements |
| 附件 |
（10）各向异性纳米晶稀土永磁材料的磁性能与织构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 1.1 永磁材料发展史 |
| 1.2 纳米晶稀土永磁材料发展现状 |
| 1.2.1 Sm-Co纳米晶磁体研究现状 |
| 1.2.2 Nd-Fe-B纳米晶磁体研究现状 |
| 1.2.3 纳米晶复合稀土永磁体的发展现状 |
| 1.3 各向异性纳米晶磁体织构研究现状 |
| 1.4 选题意义及研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 实验方法与检测分析 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.1.1 Sm_2Co_7热压热变形磁体的制备 |
| 2.1.2 Sm_2Co_7/α-Fe复合永磁体的制备 |
| 2.1.3 HDDR各向异性热压磁体的制备 |
| 2.2 原材料及设备 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 设备及相关工艺 |
| 2.3 分析方法及原理 |
| 2.3.1 样品密度测量方法及原理 |
| 2.3.2 磁性能测量与原理 |
| 2.3.3 X射线衍射物相分析 |
| 2.3.4 微结构与扫描电子显微镜 |
| 2.3.5 微观织构分析与电子背散射衍射 |
| 3 Sm_2Co_7热压、热变形磁体的磁性能与织构分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sm_2Co_7热压磁体制备及磁性能 |
| 3.3 Sm_2Co_7热变形磁体制备及磁性能 |
| 3.4 Sm_2Co_7热变形磁体的织构分析及微结构表征 |
| 3.4.1 Sm_2Co_7热变形磁体的织构表征 |
| 3.4.2 Sm_2Co_7热变形磁体的微结构表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Sm_2Co_7/α-Fe复合磁体的磁性能及织构分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Sm_2Co_7/α-Fe复合热压磁体的制备和磁性能 |
| 4.2.1 Sm_2Co_7/α-Fe纳米混合粉体制备 |
| 4.2.2 Sm_2Co_7/α-Fe复合热压磁体制备及磁性能 |
| 4.3 Sm_2Co_7/α-Fe复合热变形磁体磁性能及织构分析 |
| 4.3.1 Sm_2Co_7/α-Fe复合热变形磁体制备及物相分析 |
| 4.3.2 Sm_2Co_7/α-Fe复合热变形磁体的磁性能 |
| 4.3.3 复合热变形磁体的回复曲线分析 |
| 4.4 复合热变形磁体的EBSD表征和织构分析 |
| 4.4.1 复合热变形磁体的物相鉴定 |
| 4.4.2 复合热变形磁体的宏观织构分析 |
| 4.4.3 复合热变形磁体的微观织构分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 HDDR一次热压成型各向异性磁体研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 HDDR磁粉性能分析 |
| 5.3 HDDR磁粉热压工艺探索 |
| 5.3.1 未取向状态热压 |
| 5.3.2 HDDR磁粉不同取向工艺探索 |
| 5.4 HDDR磁粉取向压型热压磁体各向异性分析 |
| 5.5 HDDR磁粉取向压型热压磁体微观织构分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
四、Effect of Zr on Microstructure and Magnetic Properties of Nanocrystalline (Nd, Pr)FeB/α-Fe Composite Alloys（论文参考文献）
- [1]Sm-Co基多相异质纳米永磁材料的制备、结构与磁性[D]. 娄理. 燕山大学, 2020(01)
- [2]Alnico和RE-Fe-B基合金的微观结构与磁性能研究[D]. Sajjad Ur Rehman. 江西理工大学, 2020(01)
- [3]机械化学法制备RE2Fe14C永磁材料的反应机理及其磁学性能研究[D]. 涂浩然. 吉林大学, 2020(08)
- [4]ThMn12型稀土永磁的制备、微结构及其磁性能研究[D]. 李成利. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [5]快速热处理制备纳米耦合Nd-Fe-B磁体的结构与磁性能研究[J]. 杨金波,韩景智,田海东,查亮,张雄祚,金哲星,梁栋,杨文云,刘顺荃,王常生. Engineering, 2020(02)
- [6]铁基非晶/纳米晶软磁合金结构与性能研究[D]. 侯龙. 东南大学, 2020(01)
- [7]成分优化调控Pr2Fe14B/α-Fe型纳米复合磁体的微结构和磁性能[D]. 张国胜. 燕山大学, 2019(06)
- [8]合金元素对Fe-（Si，B，P）-Cu系纳米晶软磁合金结构和性能的影响[D]. 贾行杰. 大连理工大学, 2019(06)
- [9]基于永磁材料微观结构的图形建模微磁学模拟分析与理论验证[D]. 洪源. 华南理工大学, 2019(06)
- [10]各向异性纳米晶稀土永磁材料的磁性能与织构研究[D]. 胡智峰. 内蒙古科技大学, 2019(03)