化学共沉淀-热分解法制备磁性材料用钐铁合金前驱体粉末

摘要

钐铁氮磁性材料是一种具有优异内禀磁性能的稀土金属间化合物，它的出现使永磁材料进入了一个新的时代。钐铁氮磁性材料的制备主要包括钐铁合金的制备和渗氮。目前工业上制备钐铁合金的方法主要有粉末冶金法和还原扩散法，而采用化学共沉淀-热分解-还原扩散法制备钐铁合金的研究尚未见报道。本研究拟通过化学共沉淀-热分解法来制备钐、铁原子混合均匀、粉末粒度和形貌可控的前驱体粉末，从而为现有还原扩散法工艺提供优质的原料。主要研究了前驱体的制备以及前驱体的热分解和预还原两部分。 在化学共沉淀过程中，通过比较选择设计了Fe(Ⅱ)-Sm(Ⅲ)-NH3-C2O42-H2O共沉淀体系，并且绘制出沉淀过程热力学化学位图，理论上确定了共沉淀的最优热力学条件。同时对体系的各影响因素如反应物浓度、反应温度、加料方式、陈化时间等进行了考察，确定了制备钐铁合金前驱体粉末的合适工艺条件。通过控制最优工艺条件，制备出了形貌为多面体状、粒度分布窄的前驱体粉末。 研究确定了适合本实验的液固分离、洗涤、干燥方式。在DSC-TGA分析的基础上，进行热分解过程研究。探讨了热分解温度以及热分解时间对产物形貌、结构、组成等的影响；最后，还探索了在氢气气氛下，还原温度和时间对产物形貌、结构、组成等的影响，得出了最佳热分解和氢气预还原条件。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2稀土永磁材料的发展简述

1.2.1稀土永磁材料的发展概况

1.2.2稀土永磁材料的种类与性能

1.2.3稀土永磁体的特性与用途

1.3钐铁氮永磁材料的研究现状及发展方向

1.3.1钐铁氮永磁材料的特性与用途

1.3.2钐铁氮永磁材料的研究现状

1.3.3钐铁氮永磁材料研究存在的问题

1.3.4钐铁氮永磁材料的发展方向

1.4永磁材料磁化理论

1.4.1几个重要的技术参量

1.4.2衡量永磁材料性能的几个参量

1.5化学共沉淀过程的综合控制

1.5.1控制粉末化学配比、形貌、粒度的意义

1.5.2粉末粒度控制理论

1.5.3粉末形貌控制理论

1.5.4化学共沉淀过程粉末形貌、粒度的控制方法

1.6还原扩散过程

1.6.1还原扩散的特点及应用

1.6.2还原扩散在永磁体中的应用

1.7拟研究的基本问题及研究思路

第二章化学共沉淀过程机理研究

2.1引言

2.2化学共沉淀法制备钐铁合金前驱体体系选择与确定

2.3钐铁合金前驱体制备体系热力学分析

2.3.1 lg[Me]T-pH图计算方法原理及计算过程

2.3.2计算数学模型及其结果

2.3.3热力学平衡的计算结果及分析

2.3.4 Fe-H2O系电势-pH图

2.4本章小结

第三章钐铁合金前驱体制备实验研究

3.1实验仪器及药品

3.2实验过程

3.3实验分析与检测

3.4实验结果与讨论

3.4.1实验现象

3.4.2实验条件的影响

3.5最优条件实验

3.5.1实验

3.5.2分析检测

3.6草酸盐干燥过程研究

3.6.1干燥过程实验研究

3.6.2干燥结果与讨论

3.7本章小结

第四章草酸盐热分解、氢预还原过程研究

4.1热分解过程研究

4.1.1热分解实验及检测

4.1.2热分解原理及热分析

4.1.3热分解温度的影响

4.1.4热分解时间的影响

4.2氢预还原过程研究

4.2.1氢预还原温度的影响

4.2.2氢预还原保温时间的影响

4.3综合实验

4.4本章小结

第五章结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果