极端热变形条件下Nd-Fe-B基非晶合金中纳米晶的取向生长和结构调控

批准号:
51771163
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
李晓红
依托单位:
学科分类:
E0106.金属低维与亚稳材料
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
李晓红、李明、韦炳宁、宋文鹏、娄理、化迎新、冯云云、姜波
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中文摘要
极端热变形条件下非晶合金的纳米晶化研究对先进纳米晶材料的发展具有重要意义。本项目瞄准纳米复合永磁材料研究中软磁纳米晶的形态(尺寸、含量和分布)控制与永磁纳米晶织构形成相矛盾这个关键科学问题,拟采用强力轧制技术产生高应力(>600 MPa)、大应变(>80%),研究这种极端热变形条件下含软磁纳米晶的Nd-Fe-B非晶合金的晶化动力学、永磁纳米晶的取向生长和纳米晶结构演变。研究变形工艺参数对永磁纳米晶织构形成和软磁纳米晶形态的调控作用;研究预存软磁纳米晶的形态演变及其对永磁纳米晶取向生长的影响;弄清高应力、大应变条件下永磁纳米晶织构的形成机制;建立“变形工艺参数-微结构-磁性能”之间的关系,在此基础上制备高性能、大尺寸各向异性纳米复合永磁材料。本项研究将对我们探索极端条件下先进纳米晶材料的制备提供基础,推动高性能纳米永磁材料的发展。
英文摘要
Studies on the nanocrystallization of amorphous alloys under extreme conditions are of great significance to developing nanocrystalline materials. This project aims at a key scientific problem faced by nanocomposite magnets that controlling the size, fraction, distribution of the soft magnetic nanocrystals are contradictory to the oriented growth of the hard ones. We will study the crystallization kinetics, oriented growth and microstructure evolution of the NdFeB nanocrystals from the amorphous alloys under extreme-conditioned thermal deformation with a high stress (>600 MPa) and a large strain (>80%). The effects of the deformation parameters on the oriented growth of the NdFeB nanocrystals and the microstructure of the soft magnetic nanocrystals will be studied and the texture formation mechanism of the NdFeB nanocrystals will be clarified. The microstructure evolution of the soft magnetic nanocrystals and its effect on the oriented growth of the NdFeB nanocrystals will be investigated. The relations between deformation parameters, microstructure and magnetic properties of the prepared magnets will be established. On the basis, a high-performance anisotropic bulk nanocomposite magnet with a large size is expected to be prepared. These studies will provide an effective strategy to fabricate nanomaterials and will promote the development of the strong nanostructured permanent magnets.
稀土永磁材料是国民经济和日常生活不可或缺的关键材料,它在电动汽车、风能发电、航空航天、军事等领域有着非常广泛且十分重要的应用,发展低稀土高性能的纳米晶复合永磁材料是国家的重大需求和永磁材料学科前言。本项目瞄准纳米晶复合永磁材料研究中软磁纳米晶的形态(尺寸、含量和分布)控制与永磁纳米晶织构形成相矛盾这个关键科学问题,选取Nd2Fe14B/a-Fe,SmCo7/FeCo,SmCo3/FeCo等纳米晶永磁材料作为研究对象,以非晶做为前驱物,通过热轧强变形获得永磁纳米晶的织构同时获得细小的永磁纳米晶的晶粒尺寸。本项目详细的研究了这些纳米晶材料制备过程中非晶前驱物的制备条件,弄清了非晶制备工艺对所制备非晶结构、晶化动力学以及晶化过程的影响规律。仔细研究并弄清了这些非晶在高应力(>600 MPa)和大应变(变形量>80%)的强力轧制和高压热压缩强束缚变形条件下永磁纳米晶的择优取向生长,微结构和演变和磁特性,获得了明显的永磁纳米晶的晶体织构,并同时保证了软磁纳米晶具有较好的形态(细小的纳米晶尺寸,且分布均匀),弄清了非晶合金微结构和轧制工艺参数对永磁纳米晶织构生长的调控作用以及永磁纳米晶织构形成的物理机制,获得了迄今为止高软相含量(>20%)条件下磁能积最高的(24 MGOe)Nd2Fe14B/-Fe块体纳米晶永磁材料。详细研究了所制备磁体的常温和高温磁特性,建立了“工艺参数-微结构-磁性”之间的关系,为进一步提高低稀土高性能纳米晶永磁材料的磁能积促进该类材料的应用提供了理论和技术指导。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.physb.2021.413263
发表时间:2021-11
期刊:Physica B-condensed Matter
影响因子:2.8
作者:W. Deng;B. Wei;W. Shan;Yingxin Hua;Xiaohong Li;D. Guo
通讯作者:W. Deng;B. Wei;W. Shan;Yingxin Hua;Xiaohong Li;D. Guo
Fabrication of bulk anisotropic Nd2Fe14B/a-Fe nanocomposite magnets with two-step high-pressure thermal compression
两步高压热压缩法制备大块各向异性 Nd2Fe14B/a-Fe 纳米复合磁体
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Journal of Alloys and Compounds
影响因子:6.2
作者:Fuchen Hou;Xiaohong Li;Guosheng Zhang;Yingxin Hua;Ming Li;Li Lou;Guangwei Huang;Wei Li;Xiangyi Zhang
通讯作者:Xiangyi Zhang
Effect of Co Content on Microstructures and Magnetic Properties of Anisotropic Bulk TbCu7-type Sm-Co Nanocrystalline Magnets
Co含量对各向异性大块TbCu7型Sm-Co纳米晶磁体显微组织和磁性能的影响
DOI:10.1109/tmag.2019.2946239
发表时间:2020-01-01
期刊:IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS
影响因子:2.1
作者:Hua, Yingxin;Lou, Li;Li, Xiaohong
通讯作者:Li, Xiaohong
Bulk SmCo3 nanocrystalline magnets with magnetic anisotropy
具有磁各向异性的块状 SmCo3 纳米晶磁体
DOI:10.1016/j.jmmm.2020.166552
发表时间:2020-05
期刊:Journal of Magnetism and Magnetic Materials
影响因子:2.7
作者:Tiancong Li;Bo Jiang;Li Lou;Yingxin Hua;Jieqiong Gao;Jinyi Wang;Xiaohong Li
通讯作者:Xiaohong Li
Microstructure and magnetic properties of (SmCo plus FeCo)/NdFeB multicomponent nanocomposite magnets fabricated by HPTC with change in heating temperature and composition *
改变加热温度和成分的HPTC制备(SmCo FeCo)/NdFeB多元纳米复合磁体的微观结构和磁性能
DOI:10.1016/j.jre.2020.04.010
发表时间:2020-07-01
期刊:JOURNAL OF RARE EARTHS
影响因子:4.9
作者:Huang, Guangwei;Lou, Li;Li, Xiaohong
通讯作者:Li, Xiaohong
各向异性块体异质纳米永磁材料的有序构筑及结构与磁性调控
- 批准号:U22A20116
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:255.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:李晓红
- 依托单位:
各向异性块体Sm2Co17/FeCo异质纳米永磁材料的制备和结构控制
- 批准号:52071279
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:李晓红
- 依托单位:
温度梯度变形条件下SmCo基非晶合金中纳米晶的取向生长和微结构控制
- 批准号:51371074
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:李晓红
- 依托单位:
国内基金
海外基金
