Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nâng cao lực kháng từ của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B bằng cách thay thế Dy cho Nd
lượt xem 4
download
Mục tiêu của đề tài là chế tạo được nam châm thiêu kết (Nd,Dy)-Fe-B bằng phương pháp luyện kim bột có lực kháng từ cao (Hc lớn hơn 10 kOe) đáp ứng được các yêu cầu ứng dụng trong các động cơ, máy phát điện. Mời các bạn cùng tham khảo.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nâng cao lực kháng từ của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B bằng cách thay thế Dy cho Nd
- MỞ ĐẦU Ngày nay, ủa ó à a ó a a à à í ở … [1, 6]. Hai NCVC a -Co và Nd-Fe-B ó í max VLTC khác. Tuy nhiên, nam châm - ó à a a à ồ ờ à à ó a í M ủa ngành , ó a ồ óa à a a à à ầ nam châm Nd-Fe- à à a Đ à ầ nam châm -Fe-B. a ủa à a ầ a - - ó ở a ó à ó a - - ầ à a công [2]. í ủa a (Nd,Dy)-Fe-B a ở a R2Fe14B (R = … ở a à a ồ ờ hai nguyê à pha Nd2Fe14 ó a a 2Fe14B, Ms 6 a a Dy2Fe14B, Ms 7 ó pha Dy2Fe14B ó ờ , HA = 278 kOe, a a Nd2Fe14B, HA = 75 kOe ủa a a à a a ó 1
- c a à í max …[6]. à í à ầ ủa a (Nd,Dy)-Fe-B a a à ầ ầ -Fe- ủ Đ và máy phát ầ a a ầ a O a à - 5 O -Fe-B. a ó 4 % í ờ a - - à ó í max ~ 30 - 35 M O à c O à a a í à ủa à í a à ầ ó a ữ à ủa là: “Nâng cao lực kháng từ của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B bằng cách thay thế Dy cho Nd”. Đối tƣợng nghiên cứu của luận án: a (Nd,Dy)-Fe-B. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn: C a (Nd,Dy)-Fe- pháp ó a (Hc > 10 kOe) ầ . Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn: ủa ó a a nam châm a Đồ ờ à a -Fe- ó a à a à 2
- Phƣơng pháp nghiên cứu: à M : ầ é ờ é ẳ ủa a X. Tí ủa é tr ờ Nội dung nghiên cứu của luận văn: ở ủa a à í ủa a -Fe-B. Bố cục của luận văn: í ủa à 3 : à a a -Fe-B. C : à é à í ủa 3: à à ở ủa a à í ủa a -Fe-B. Kết quả chính của luận văn: -Đ ở ủa a à í ch ủa a -Fe-B. -Đ a -Fe- ó a c 3 O í ủ max 3 5M O ó a à í à Đ a à a à a 3
- CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NAM CH M THI U K T Nd-Fe-B 1.1. Lịch sử phát triển của vật liệu từ cứng. VLTC à à à ờ ờ Q ờ à Đ rung Hoa ữ 698 – 2599 (TCN) a a Đó à nam châm ó ắ à ắ - a í ầ é a à à à ầ ờ Nhà Chu (1046 - 771 TCN) và a à à ỷ 7 TCN. a a à à ủa các ôxit ắ Fe3O4. T à à a a a Đầ à ữ a a à ở Q a à TCN a ó 9 é à é fa ở à ầ ó max 1 MGOe [7]. ó à a à a ầ ó max a ó à a XX a max a ầ [8]. ầ a a A ở M a à 93 à à ó a A à à a óủ ờ Tuy nhiên, (BH)max M O a 956 A 9 ó max M O í ủa à à c bé (2kOe). Tuy nhiên do có 4
- Curie cao (850o a a à a Hình 1.1. Sự phát triển của nam châm vĩnh cửu theo (BH)max ở nhiệt độ phòng trong thế kỷ XX [8]. à a f ở à a à ầ 5 f ó aO 6 2O3 và SrO.6Fe2O3. Tuy (BH)max ũ không cao (4 M O a à ó à à rẻ à [9]. à a à 3 % NCVC ủa à a à a ờ ủa E à ầ 4f à M à ầ 3 à ầ 3 à à a Curie (TC a à ầ 4f ó í c a ó 5 í g (BH)max lên M O ở a ũ a à ở à a ầ ó à 967 5
- ó 976 max 3 M O 2Co17 a a ũ C a ờ NCVC SmCo5 ỗ ờ à a ầ ở àZ í í a 2Co17 ờ ó Mỗ ó à ầ a 2Co17 a a a ở ó a 5 a ở à ghim v à [10]. a 2Co17 ó a ủa a - à í à a ủa à í aí a -Fe , à ó ữ ở à a ồ ỗ a à ầ a 3 à ầ a 2Fe14B. ầ a - - ở a ó à 984 a J J à ở a M M t c NCVC d a trên pha ba thành phần Nd2Fe14B theo công ngh ngu i nhanh có Br = 8 kG, Hc = 14 kOe, (BH)max = 14 MGOe [11]. Trong khi, nhóm Sawaga M. ở công ty Sumitomo (Nh t B n) b t o thành công NCVC có thành phần Nd15Fe77B8 Br = 12 kG, Hc = 12,6 kOe, (BH)max = 36 MGOe [11]. a à a ủa a - - a à a a a a ó à [12]. à ầ í ủa a - - à ó à ẻ à M 6
- ủa Nd o ra d ng t tinh th l n cho v t li u % í ủa ở của v t li u. M t m ữa là vào 988, à a i Br = 10 kG, Hc = 3,5 kOe, (BH)max = 12 MGOe. a à a a a ồ a a 3 73% í - % í à a 2Fe14B (15% í ) [13]. a à ồ ữa a à a ở í a ó a a max trên 100 M O max ủa à ỡ MGOe. L a à 3 a châm Nd2Fe14 ờ à à à à ủa a a ó - Fe- í à ầ … [11]. óa à ở ủa a ũ ó ữ Đ à a ở à ờ ầ a ũ ầ ủa a này trong côn a 1.2) [7]. à a ủa ầ NCVC a 3 am châm Nd-Fe- (> 34%) Y ầ a à ó ó a à ó ó a ở ó í a í ng max ồ ờ ó à ờ ờ a 7
- a) b) Hình 1.2. Đầu ra của nam châm vĩnh cửu trong 10 năm qua (a) và tỉ phần các loại nam châm vĩnh cửu năm 2010 (b) [11]. Hình 1.3. Một số lĩnh vực ứng dụng của nam châm vĩnh cửu Nd-Fe-B [14] 1.2. Cấu trúc và tính chất của nam châm thiêu kết Nd-Fe-B -Fe-B a -Fe- à ó a a ó a í à ó ầ à a Nd2Fe14B ( ắ à a : 4: í à à a ó a à ở ó à a à Nd1+Fe4B4 ( a a à à ỗ ỗ à à ầ à a 8
- 4 à ủa a - - ó í à ủa a c ng Nd2Fe14B. Giữa : 4: à à í í ủa a à í ủa a c à à ủa Giàu Dd Hình 1.4. i c u tr c của nam châm thi u ết Nd-Fe-B [15]. a) Pha t cứng Nd2Fe14B Fe và t hi m t o thành h p ch t nh nguyên v i t bão hòa a é ủa ó nhi u nỗ l c vào ầu những n m 80 ủa à a tìm ki m m a à cu i cùng pha ba nguyên Nd2Fe14B c pha Nd2Fe14B òi h a óng. N á lâu, sắt có xu h ng tách riêng thành pha α-Fe. í à ủa Nd2Fe14 a à ồ ờ ở a ó à 984 à a [16]. Nd2Fe14 ó a 88 à ó a 3 P42 7 55 . 5 cho ở ủa 2Fe14 a4 68 í à f 9
- 6 í à j 1, Fe j2, Fe k1, Fe k2 í ẳ ởz àz a à 4 ở í Mỗ 6 ở í à 1 ầ ó a à ở và ẳ ở a a í a ủa à Z = 1/2 Z=0 a) b) Hình 1.5. u tr c tinh thể pha Nd2Fe14B (a), nguyên tử B và 6 nguy n tử Fe (vị trí e và 1) tạo thành hình lăng trụ đứng đáy tam giác (b)[16]. b) Pha bi n hạt giàu Nd ờ ầ a a a ó a a a a ó Đ a -Fe-B, p a à ủ ủa 2Fe14 a à ó a a í à à ở 10
- ủa a -Fe-B ý ở à ủa a à ở à ắ trong hình 1.6) giúp cô l t t c ng và ng ng tác t giữa chúng. t, quá trình ot ó a t à a à ó ầ ầ ủa men ỗ à ầ tr ờ ao). a à à Hình 1.6. nh l p m ng pha giàu th ờ a a à Nd gi a các hạt [16]. óa [17, 18, 19]. 1.2.2. Tí -Fe-B a í ở a 6 2Fe14B. Pha Nd2Fe14 ó 49 J/m3 bão hòa 0Ms 6 à 37 6 B ờ A 5 à là TC = 585 K (321o Đ à a ó 3 ó à í óa a í ủa à ắ a à ủa í ủa a à … ở à ầ óa à a ó í ở ủa à ữa í a à í a ờ ở a à à í í ồ à ủa 11
- ờ à í max… 1.3. Cơ chế lực kháng từ trong nam châm thiêu kết Nd-Fe-B Q óa ắ à 7 à à óa ó a ồ ờ a ở à ó ủa ắ ở: I = i ISVicosi = 0 (1.1) ó i à í i à ó ữa a s ủa à a) b) c) Hình 1.7. Quá trình t h a d i nh h ởng của t tr ng tăng dần a) M u hoàn toàn hử t b) H≠ 0 và nh các đ men gần h ng v i t tr ng ngoài nở ra ng ch ng v i t tr ng ngoài co lại c) H ≠ 0 và đủ l n vect t độ quay tr ng v i h ng của H. Khi H ≠ à a a ó: I = ISi cosi Vi + Vi (cosi ) (1.2) ầ ó ó à ở à 7 à a ở a ủa ủa ờ à à 7 à nh quay. 12
- ở a ồ à ở à í ở ủa ở ủa ờ à ở r ng và ômen không thu n l i b thu h p, có l i v m t n ng. D a vào kh n ng d ch chuy n vách ômen ời ta a a a ch chính t o l c kháng t : c ầ a ầ -Nucleation) và c a a men-Pinning). Hai i ng cầ à ó à ờ ầm HN, c nh ngh a là giá tr của t ờ cv ng t hóa ban ầu) mà t i ó các mầm o t bắt ầu xu t hi n (hình 1.8) và HP là t ờng ủ làm d ch chuy n vách ô ng khi m t mầm ot c hình thành cùng v i m t vách ômen ng ng, vách ômen này không th d ch chuy n khi giá tr t ờng ngoài o chi a t quá HP. Hai c à a ủa a ầ ầ .C vách a à a à ờ a ồ ờ à à à ủa ó. Không có é ẻ à ó a a í a à ầ é a ồ : ờ óa a ầ ờ a a, à ó Tr c tiên, c ó a a ờng cong t óa a ầ ở t 9 Đ a ầ a vách à à a ầ ó 13
- à à a ủa í D í Dsd. ờ D > Dsd ó a a a a ầ ủa à ờ 9 ở ó ờ ầ à à NMs (Ms à a à N là ủa à ầ ồ ở ữ í à Đ ờ à ờ P, à a ầ ủa à ờ 9 ờ ó, à ầ HN > HP à à HN < HP ữ D Dsd à à à ồ Quá trình ủa a a à ờ à Hình 1.8. Minh h a quá trình t Hình 1.9. Đ ng t hoá ban đầu và h a hử t và vị trí tr ng tạo mầm đ ng t tr của nam châm loại mầm đ o HN [20]. t và nam châm loại ghim vách đ men [21]. 14
- é ó à é ờ a a a óa a J J a à ờ ờ óa a ầ [5]. ầ ờ ờ óa ầ ó a à ờ óa ờ a ầ ủa a a ờ a a ỡ à ỡ à ó ẳ í ó a ó é à ầ é à é ờ óa a ầ à ờ không bão hòa à a a ữa a é a à í H a ầ h Block Hình 1.10. i c u tr c của mầm đ o t và ghim vách đ men. ác mầm đ o t c thể ở trong hạt ( ) ho c bi n hạt (B) và tâm h m vách ở vị trí [24]. Nh à ở ở í 15
- ủa a à ở ở ủa ó ủa ầ à íA í thì ờ a ờ à ờ a ầ à nam châm ầ ầ a à à ó a à í a à ó í Quá trìn à ủa trên hình 1.11. Đ a ẳ ờ ờ í ẳ ủa à ờ à Mr2 M ờ à ờ à à ầ à Hình 1.11. ác đ ng cong m t ờ Đ a quá trình đ o t của v t liệu c c u tr c hác nhau [1]. a à à à a ờ à ữ ầ à óở Mr1 Ms ờ à ủa ờ à ó ủ HN Đ a ó ầ a ầ íA à 10 à 16
- a ầ ó ủa ờ à ở ó í à ờ Đ ờ ờ A à ờ à HN a ó a à ó ủa í ó à ờ ờ à a ầ ờ é A ‟ 1.3.3. Lý y về lự g a ủa à ủa ờ à é a ở à ủa ờ à à à ờ à ờ A ồ w [10] a a ẳ à: 2K 1 Hc NM s (1.3) 0Ms ó à í ủa ầ ủa 3 í à A, do N 1 và 0Ms 1 T nên s a à ó ó a A 20 - 3 % A. Đ a 2Fe14 ở ỗ à a ó õ à a ầ a à ủa ở à 17
- ủa a à ó ở : J (T ) H c (T) cHA (T) n s (1.4) 0 ó A à ờ ; à à a à í - 5 à à ầ à a 8 - 1,7 ó a ờ ờ a à à ờ ầ ó c : 2K 1 J Hc K N eff s (1.5) Js 0 ó K ồ ủa í ở à ó í í ủa a à à ầ ũ ắ ầ ẳ a a à eff à a é ó ủa C a 2Fe14 kh ủa -W fa à c a : B Hc - Neff(4Ms) (1.6) M s ro ó ờ ầ a ầ ó í o à a à ờ ỗ ờ ro = 100 à Neff (1.6 ó í Hc 11 kOe cho nam châm Nd-Fe-B. 18
- 1.4. C ng nghệ chế t o nam châm thiêu kết Nd-Fe-B a 1.12, ủa ó 1. Hợp kim nấu nóng chảy 2. Nghiền th 3. Nghiền tinh 4. Định hƣ ng trong từ trƣ ng 5. p ng tĩnh 6. Thiêu kết, xử l nhiệt 7. Gia c ng cơ khí 8. Bọc l p bảo vệ 9. N p từ ản ph m Hình 1.12. ác c ng đoạn trong quy trình chế tạo nam châm thi u ết Nd-Fe-B các hình nh ế b n minh h a r h n các b cđ . 19
- T 9 t nam châm là Nam châm thi c ch t o nhi u trong công nghi p và chi m tỷ phần cao nh a t hi i. a - - a ó a ầ a ầ : - ỷ ầ ủa a : 4: ủa a - í é 3-5 m. -Đ ủa a - 1.4.1. ạ ợp b ầ Côn -Fe- a ầ a í a cho a ủ ên lò ầ , ho ờ í A . Tuy ắ óa a ó a a ầ ủa 3 ầ à à xBy í a ồ a a ủa -Fe- à ủa xBy ữ a óí ắ óa a ỗ 3 a ầ a à ồ ủa ầ Q à ồ a . a à í ủa ó ầ ờ í à à à ầ à à à óa ủa ờ a ờ ầ a 77% ó a ó ắ óa à 4B4, pha giàu Nd. a à a í à a a 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Cường độ chuyển dời và mật độ mức của hạt nhân 52V
41 p | 255 | 32
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Kiểm tra và giải đoán khuyết tật một số vật liệu kim loại trong sản phẩm công nghiệp bằng phương pháp chụp ảnh phóng xạ tia X
68 p | 140 | 22
-
Luận văn thạc sĩ Vật lý: Theo dõi quá trình tautome dạng imino-amino của cytosine bằng xung laser siêu ngắn
113 p | 123 | 16
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu quang xúc tác TiO2/MoS2/Au ứng dụng trong phản ứng tách nước
67 p | 56 | 12
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý lý thuyết và vật lý toán: Nghiên cứu một số đặc điểm điện trường mây dông
58 p | 17 | 9
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý chất rắn: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất của vật liệu nano W03 và W03 - Au cho ứng dụng quang xúc tác vùng ánh sáng nhìn thấy
72 p | 15 | 9
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Khảo sát một số đặc trực vật lý của lò phản ứng hạt nhân thử nghiệm kỹ thuật làm mát bằng khí nhiệt độ cao (HTTR) sử dụng chương trình tính toán Monte Carlo Serpent 2
89 p | 19 | 9
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý lý thuyết và vật lý toán: Lạm phát bất đẳng hướng dưới điều kiện constant-roll cho mô hình Dirac-Born-Infeld
88 p | 14 | 8
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu phân hủy chất Rhodamine B sử dụng kỹ thuật plasma jet
45 p | 42 | 8
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu và phát triển bộ dao động laser băng hẹp, điều chỉnh bước sóng bằng cách tử
58 p | 34 | 8
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Cấu trúc tinh thể và cấu trúc từ của vật liệu Mn3O4 pha tạp các kim loại chuyển tiếp: Nghiên cứu sử dụng phương pháp nhiễu xạ nơtron
70 p | 16 | 7
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Tìm vị trí góc bát phân của góc trộn lepton θ_23 với thí nghiệm Hyper-Kamiokande và ảnh hưởng của nó đến phép đo vi phạm đối xứng CP
106 p | 34 | 7
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Thiết kế chế tạo ma trận thấu kính biên dạng tự do nhằm tăng hiệu suất trong chiếu sáng cây trồng
78 p | 38 | 7
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu điều khiển đặc tính hấp thụ sóng điện từ của vật liệu biến hóa (Metamaterials)
74 p | 36 | 7
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý lý thuyết và vật lý toán: Nghiên cứu nghiệm lạm phát vũ trụ trong mô hình k-Gauss-Bonnet
106 p | 18 | 7
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý chất rắn: Nghiên cứu chế tạo và đánh giá khả năng chống oxy hóa của hệ nano Taxifolin
72 p | 11 | 6
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu hiện tượng chuyển pha Nematic trong tinh thể lỏng
51 p | 13 | 6
-
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu các tính chất phi cổ điển của trạng thái thêm hai và bớt một photon lên hai mode kết hợp
90 p | 19 | 4
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn