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1.1 磁性材料的概念1

1 绪论1

1.2 永磁材料的分类及牌号表示方法2

1.3 永磁材料的发展3

1.4 永磁材料的应用4

1.4.1 电－机械转换4

1.4.2 磁－机械力或转矩转换5

1.4.3 微波器件5

1.4.4 磁效应器件5

1.5　稀土永磁材料的制备工艺5

1.6　NdFeB永磁材料6

1.6.1　NdFeB永磁材料与高新技术6

1.6.2　NdFeB永磁材料的进展7

复习思考题8

1.6.3 中国NdFeB永磁材料的发展8

2　永磁材料磁学基础10

2.1　物质的磁性10

2.1.1　磁现象与磁学量10

2.1.2　材料磁性的类型12

2.1.3　原子磁矩13

2.2　铁磁性物质的自发磁化14

2.2.1　3d金属的自发磁化14

2.2.2　稀土金属的自发磁化与磁有序15

2.2.3　稀土金属化合物的自发磁化16

2.3　铁磁体的磁畴结构与技术磁化17

2.3.1　影响磁畴结构的能量17

2.3.3 磁畴结构18

2.3.2 磁畴壁与畴壁能18

2.3.4　铁磁体的技术磁化20

2.4　磁化过程的临界场与矫顽力21

2.4.1 畴壁移动的临界场21

2.4.2　磁矩转动的临界场22

2.4.3 反磁化核的形核场23

2.5 永磁材料的技术磁参量24

2.5.1 饱和磁化强度Ms24

2.5.2 剩磁Br25

2.5.3 各向异性场HA26

2.5.4 矫顽力26

2.5.5 磁能积（BH）max28

2.5.6 永磁体的工作点与负载线29

2.5.7 永磁材料的稳定性31

复习思考题32

3 稀土永磁材料的晶体结构、相图及组织34

3.1 稀土永磁化合物的晶体结构34

3.1.1 CaCu5型晶体结构34

3.1.2 Th2Ni17型和Th2Zn17型晶体结构34

3.1.3 Nd2Fe14B化合物的晶体结构35

3.1.4 RE2Fe17Nx和REFe12-xMxNy间隙化合物晶体结构36

3.2 稀土永磁化合物的内禀磁特性37

3.2.1 稀土永磁化合物的居里温度37

3.2.2 稀土永磁化合物的分子磁矩与磁化强度38

3.2.3 稀土永磁化合物的各向异性39

3.3.1 RE-Co二元系合金相图40

3.3 稀土－钴永磁合金相图与显微组织40

3.3.2 SmCo5永磁合金的显微组织41

3.3.3 高矫顽力Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4合金的显微组织42

3.4 稀土－铁－硼系永磁合金相图与显微组织42

3.4.1 Nd-Fe二元系和Fe-B二元系相图42

3.4.2 Nd-Fe-B三元系相图44

3.4.3 Nd-Fe-B三元系的变温截面图45

3.4.4 Nd-Fe-B三元系非平衡状态图46

3.4.5 Pr-Fe-B三元系相图47

3.4.6 烧结NdFeB系永磁合金的显微组织49

复习思考题52

4.1 真空感应熔炼原理53

4.1.1 真空感应电炉设备53

4 稀土永磁合金的熔炼及铸锭工艺53

4.1.2 感应电炉的工作原理55

4.1.3 感应电炉的熔化特点55

4.1.4 真空熔炼过程的特点57

4.1.5 冷坩埚悬浮熔炼技术58

4.2 真空感应熔炼稀土永磁合金工艺59

4.2.1 原材料选择59

4.2.2 原材料处理及配料61

4.2.3 坩埚的选择和准备61

4.2.4 真空感应熔炼工艺62

4.3 稀土永磁合金铸锭组织的控制62

4.3.1 稀土永磁合金结晶过程的机制63

4.3.2 稀土永磁合金铸锭的晶体生长特征64

4.3.3 稀土永磁合金铸锭的凝固方式及对铸锭组织的控制65

4.4.1 熔体快淬法制备NdFeB磁粉工艺67

4.4 熔体快淬法和速凝法制备稀土永磁合金67

4.4.2 快淬磁各向同性NdFeB合金的结构与磁性能68

4.4.3 速凝法制备NdFeB合金工艺69

4.4.4 速凝磁各向异性NdFeB鳞片铸锭的显微组织70

4.5 真空热还原扩散法制备稀土永磁合金72

4.5.1 还原扩散法的基本原理72

4.5.2 原材料准备74

4.5.3 混料76

4.5.4 还原扩散处理77

4.5.5 去除氧化钙和钙78

复习思考题78

5.1.1 粉末体性能概述80

5 稀土永磁合金制粉原理与技术80

5.1 稀土永磁粉末的细度特征及要求80

5.1.2 粉体的粒度分布81

5.1.3 颗粒粒度的测量82

5.1.4 对稀土永磁合金磁性粉末的要求83

5.2 机械球磨制粉84

5.2.1 机械法制粉原理84

5.2.2 机械法制粉过程85

5.2.3 滚动球磨制粉技术86

5.2.4 机械球磨制粉过程的防氧化保护87

5.3 气流磨制粉89

5.3.1 气流磨制粉原理89

5.3.2 气流磨制粉过程90

5.3.3 气流磨制粉的特点91

5.4 HD和HDDR法制粉技术92

5.4.1 氢与RE-TM化合物的相互作用92

5.4.2 HD处理过程和HD磁粉93

5.4.3 NdFeB各向同性粘结磁粉的HDDR处理96

5.4.4 NdFeB各向异性粘结磁粉的HDDR处理98

5.5 双合金法和机械合金化法制备NdFeB永磁材料101

5.5.1 双合金法制备烧结NdFeB永磁材料101

5.5.2 机械合金化法制备粘结永磁体磁粉102

复习思考题104

6.1 稀土永磁粉末磁场取向原理106

6.1.1 稀土永磁粉末磁场取向与磁体磁性能的关系106

6 稀土永磁粉末磁场取向与成型106

6.1.2 粉末颗粒在磁场中的取向过程107

6.1.3 粉末颗粒的错取向108

6.1.4 影响粉末颗粒取向度的因素109

6.2 粉末压制成型原理111

6.2.1 粉末压制过程111

6.2.2 压制时的压力分布112

6.2.3 压坯的弹性后效113

6.3 粉末压制成型方法与设备114

6.3.1 模压114

6.3.2 模压加等静压116

6.3.3 橡胶模等静压117

6.4 磁场取向与压制工艺120

6.4.1 模压压模的计算和设计120

6.4.2 模压工艺操作121

6.4.3 等静压压制工艺操作122

6.4.4 压制成型时粉末的防氧化保护123

6.5 粘结稀土永磁体的制备技术125

6.5.1 粘结永磁材料及其应用与发展125

6.5.2 粘结稀土永磁体的制备方法126

6.5.3 粘结永磁体的磁性能与影响因素129

复习思考题130

7 稀土永磁材料的真空烧结、热处理及磁体加工131

7.1 烧结现象和基本规律131

7.1.1 粉末体固相烧结过程131

7.1.2 粉末体固相烧结的致密化机理133

7.1.3 烧结过程中的再结晶及晶粒长大134

7.2.1 稀土永磁体的液相烧结现象135

7.2 稀土永磁体的液相烧结135

7.2.2 液相烧结的基本过程136

7.2.3 影响液相烧结的因素138

7.2.4 烧结过程中对磁体晶粒尺寸的控制140

7.3 稀土永磁材料的烧结与热处理工艺143

7.3.1 烧结与热处理工艺制度143

7.3.2 真空烧结与热处理设备146

7.3.3 烧结工艺操作147

7.4 烧结稀土永磁体的加工与检验148

7.4.1 机械加工148

7.4.2 表面处理151

7.4.3 产品的检测153

复习思考题155

7.4.4 产品的充磁与退磁155

8 烧结NdFeB永磁材料156

8.1 烧结NdFeB永磁合金的成分设计156

8.1.1 烧结NdFeB永磁材料的牌号与性能156

8.1.2 三元烧结NdFeB永磁材料的成分与性能158

8.1.3 氧在烧结NdFeB永磁体中的作用160

8.2 三元以上的烧结NdFeB永磁材料161

8.2.1 三元以上的（Nd,RE）（Fe,M1,M2）B烧结永磁材料161

8.2.2 低成本的RE-Fe-B（RE=La,Ce,MM,Pr）烧结永磁材料163

8.2.3 具有低温度系数的烧结RE-Fe-B永磁材料165

8.3 烧结NdFeB永磁材料的磁能积166

8.3.1 烧结NdFeB永磁体的Br和（BH）m的极限值166

8.3.2 烧结NdFeB永磁体主相体积分数和取向度与磁性能的关系167

8.3.3 高磁能积烧结NdFeB永磁材料的成分考虑168

8.3.4 高磁能积烧结NdFeB永磁材料的理想显微结构169

8.3.5 实验室研制的高磁能积NdFeB永磁材料171

8.4 烧结NdFeB永磁材料的矫顽力173

8.4.1 烧结NdFeB永磁材料的形核场HN与矫顽力173

8.4.2 烧结NdFeB永磁体的形核场HN与各向异性（K1和HA）的关系174

8.4.3 烧结NdFeB永磁材料的形核场HN175

8.4.4 添加元素的晶界显微结构177

8.4.5 高矫顽力烧结NdFeB永磁材料的成分及结构设计179

复习思考题181

9 稀土钴永磁材料182

9.1 稀土钴永磁材料的品种规格及性能182

9.2.1 SmCo5永磁材料的成分与磁性能的关系184

9.2 RECo5型稀土钴永磁材料184

9.2.2 SmCo5永磁合金的750℃回火效应185

9.2.3 SmCo5合金烧结和热处理工艺与磁性能的关系187

9.2.4 PrCo5和（Sm,Pr）Co5永磁材料189

9.2.5 MMCo5和Ce(Co,Cu,Fe)5永磁材料190

9.3 2∶17型Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z稀土钴永磁材料191

9.3.1 2∶17型Sm(Co,Cu,Fe,Zr)z永磁材料的成分191

9.3.2 高矫顽力Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4合金的显微组织193

9.3.3 高矫顽力Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4合金的矫顽力194

9.3.4 高矫顽力Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4永磁材料的稳定性196

复习思考题196

10.1 热变形各向异性REFeB永磁材料198

10.1.1 REFeB合金的铸造－热变形制备技术198

10 其他稀土－铁系永磁材料198

10.1.2 REFeB合金的粉末－致密化－热变形制备技术204

10.2 稀土－铁系间隙化合物永磁材料206

10.2.1 稀土－铁系间隙化合物永磁材料的基本原理206

10.2.2 Sm2Fe17Nx间隙化合物永磁材料207

10.2.3 其他稀土－铁系间隙化合物永磁材料211

10.3 双相纳米晶复合永磁材料213

10.3.1 双相纳米晶复合永磁材料的特征213

10.3.2 双相纳米晶复合永磁材料的磁学分析214

10.3.3 双相纳米晶复合RE2Fe14B/α-Fe系永磁材料216

10.3.4 双相纳米晶复合Fe3B/α-Fe+Nd2Fe14B系永磁材料219

10.3.5 双相纳米晶复合永磁材料的新进展220

复习思考题222

参考文献223