烧结NdFeB磁体高温高压高湿加速腐蚀行为研究

通过高温高压高湿(HAST)加速老化试验,研究了烧结NdFeB磁体在该腐蚀环境中的加速腐蚀行为。研究表明,高矫顽力烧结NdFeB磁体在HAST环境中具有更低的质量损失和磁通损失,比低矫顽力磁体的质量损失减少了74%,磁通损失率降低了80%。这是由于Dy和Co的联合添加,使其在晶界处形成了富含Dy,Co的富稀土相或Nd-Co相,降低了富Nd相的比例,提高了富稀土相的腐蚀电位,从而有效抑制了磁体在高温高压高湿腐蚀环境中的腐蚀速率。由于烧结Nd Fe B磁体独特的微观组织结构,使其腐蚀行为具有典型的局域选择性晶间腐蚀的特征。     

添加钴对HD制备NdFeB永磁体矫顽力的影响

采用X射线衍射分析(XRD)和BH测试仪分别研究了添加Co对HD制备的NdFeB永磁体微结构和磁性能的影响规律。微结构研究表明,添加Co前后的永磁体都由主要的四方相Nd2Fe14B(P42/mnm)和微量的富Nd相构成;但添加Co明显改变了永磁体的取向特性和磁性能;Horta法计算表明Co掺杂降低了Nd(FeCo)B永磁体的(004),(006)和(008)晶面的极密度因子;室温下磁性能测试表明,添加Co后永磁体矫顽力有了明显提升,从2038 kA.m-1提升到2162 kA.m-1,提高了接近124 kA.m-1;Kronm櫣ller-Plot行为研究表明两合金的矫顽力机理均为磁畴成核机制,由于Co添加同时增大了微磁参数αk和Neff,这增加磁畴反转需要的磁场能,从而提高了矫顽力。     

双合金结合速凝工艺制备烧结NdFeB研究

采用速凝工艺制备了主相合金铸片,由其微观形貌分析可见,富Nd相呈薄层状均匀分布在主相晶界处。XRD分析表明铸带形成了明显的取向织构。使用普通熔炼方法熔炼几种不同成分的辅相合金。将主相合金与辅相合金配比,运用双合金法工艺制备出烧结NdFeB磁体。研究表明Pr替代Nd有利于提高磁体的剩磁。     

NdFeB合金选择氢爆的研究

对NdFeB合金的选择氢爆进行了研究。研究表明，在较低的环境温度和氢气压力下，通过事先对合金中富Nd相的吸氢量进行理论计算并对放人容器内的NdFeB合金量进行定量控制，NdFeB合金在吸氢过程中完全可以实现良好的选择氢爆。SEM观察表明，选择氢爆时其碎裂的方式均为沿晶断裂，爆裂后粉末中的主相晶粒均是单晶粒子，Nd2Fe14B主相晶粒内均无裂纹形成。与完全氢爆相比，选择氢爆后的晶粒较粗大，且较均匀，但细小晶粒较少。     

添加MgF2对烧结NdFeB磁体的性能和微观组织的影响

采用晶界添加MgF2制备烧结NdFeB磁体,通过扫描电镜、透射电镜和性能测试,研究了烧结NdFeB磁体的微观组织及其对磁性能、电阻率的提高和耐腐蚀性能的影响.结果表明:添加适量MgF2可实现在磁体剩磁、矫顽力和电阻率提高的基础上,同时提高材料的腐蚀电位,并且在极化曲线的阳极部分相同电位条件下,具有较小的极化电流密度,从而达到改善NdFeB磁体耐腐蚀性能的目的.磁体显微组织研究表明F元素进入晶界相,形成F含量约为30％(原子分数)、以面心立方为基的有序的NdOxFy相,其与磁性能、电阻率的提高和耐腐蚀性能改善有关.     

钕铁硼电泳法晶界扩散渗镝研究

采用电泳法在钕铁硼磁体表面形成富含重稀土元素Dy附着层,高温扩散处理后磁体性能提高。XRD和DSC测试结果表明:在磁体表面附着层内富含重稀土元素Dy,SEM和EPMA分析测试结果说明高温处理后,表面电泳附着层转化为Dy2O3,并与磁体内Nd元素发生取代反应;取代生成的重稀土元素Dy沿晶界扩散致使磁性能提高。这种方法简单可行,为晶界扩散渗Dy工程应用提供了新的途径。     

钴在HDDR各向异性NdFeB中的作用

研究了钴对HDDR各向异性NdFeB的磁性能和各向异性的影响,发现钴有利于得到高矫顽力的各向异性NdFeB磁粉,组织分析表明钴掺优进入合金初始组织的富钕相,其次进入Nd2Fe14B相,改变了它们在氢气中的稳定性,影响了HDDR相变的动力学过程,使得材料既具有较高的矫顽力,又有利于各向异性的形成。     

添加镝对钕铁硼磁体力学性能与晶界改性研究

由于NdFeB磁体热稳定性和力学性能较差,在服役过程中容易失效,限制了磁体的应用范围。通过探究Dy添加对磁体的力学性能和微观结构的影响,发现添加重稀土Dy后,磁体的磁性能和力学性能得到提升,晶界分布更加连续,厚度变宽,能有效阻碍裂纹的扩展。对主相和晶界相成分分析发现:Dy更容易进入主相,在晶界位置处发现富钕相有些呈现灰色,该位置处Dy, Fe明显增多,使晶界强度得到增强;对今后工业应用的设计,有一定的指导意义。     

特殊浸润性表面的液滴凝结

以铝片为基底, 经电化学腐蚀和沸水处理制备了多级微纳米结构; 通过气相沉积和涂油分别制备了超疏水表面、 疏水超润滑(slippery)表面和亲水slippery表面; 探究了表面不同的特殊浸润性(超亲水、 超疏水、 疏水slippery和亲水slippery)对液滴凝结的影响. 结果表明, 超亲水表面的液滴凝结属于膜状冷凝, 超疏水表面和slippery表面的液滴凝结均属于滴状冷凝. 超疏水表面液滴合并时, 合并的液滴会不定向弹离表面. 疏水slippery表面和亲水slippery表面由于表面浸润性的不同导致液滴成核密度和液滴合并的差异, 亲水slippery表面凝结液滴的最大体积远大于疏水slippery表面凝结液滴的最大体积. 4种表面的雾气收集效率由大到小依次为亲水slippery表面>疏水slippery表面>超亲水表面>超疏水表面.     

Nd60Fe20Al8Co10B2大块非晶合金晶化过程中的结构及磁性能变化

利用吸铸的方法制备了Nd60Fe20Al8Co10B2大块非晶合金。采用示差扫描量热法(DSC)，X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)研究了Nd60Fe20Al8Co10B2大块非晶合金在晶化过程中的微观结构及磁性能的变化情况。Nd60Fe20Al8Co10B2大块非晶合金在低于723K退火时，富Nd相和富Fe相的析出对于合金的矫顽力影响不大。但是，富Fe相的长大使合金的饱和磁化强度和剩磁下降明显。合金完全晶化后，硬磁性迅速消失。     

Effects of Ca and Ag addition and heat treatment on the corrosion behavior of Mg-7Sn alloys in 3.5 wt.% NaCl solution

The effects of 1 wt.% Ca or 1 wt.% Ca + 1 wt.% Ag addition and heat treatment on the corrosion behavior of Mg-7Sn (wt.%) alloy in 3.5 wt.% NaCl solution were investigated by electrochemical measurements and immersion tests. The alloys were characterized by optical microscope (OM), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It was found that all alloys were corroded by pitting corrosion and grain boundary corrosion and further corroded with time going. Loose layers of compounds, including Mg (OH)₂, MgO, SnO₂, and other compounds containing Ca and Ag elements, were calibrated on the surface of corroded Mg-7Sn-1Ca-1Ag alloy. The Ca addition improved the corrosion resistance of Mg-7Sn alloy due to the formation of relatively stable compounds containing calcium element and grains refinement. Furthermore, the solid solutioned alloys obtained a superior corrosion resistance due to the dissolve of eutectic Mg₂Sn phase and homogenization treatment. However, the aging treatment is slightly detrimental to the corrosion resistance of Mg-7Sn alloys with the formation of Mg₂Sn precipitates. In conclusion, the aged Mg-7Sn-1Ca-1Ag alloy exhibited a better corrosion resistance and a noticeable micro-hardness property compared with those of as-cast Mg-7Sn alloy. And this study provides an important idea for the research on the comprehensive properties of Mg-Sn alloys.     

Visualisation of chemical processes during corrosion of zinc using magnetic resonance imaging

Compositional and structural changes within an electrolyte solution above an electrochemically active metal surface have been visualised using magnetic resonance imaging (MRI) for the first time. In these proof-of-concept experiments, zinc metal was galvanically corroded in a saturated lithium chloride solution. Magnetic resonance relaxation maps were taken during the corrosion process and spatial variations in both T₁ and T₂ relaxation times were observed to change with time. These changes were attributed to changes in the speciation of zinc ions in the electrolyte.     

正极集流体对可充镁电池电化学性能的影响

以目前常用的Chevrel相Mo₆S₈作为正极材料, 涂覆在不同集流体(不锈钢、镍、铜、钛) 上, 以镁为负极,研究了在(PhMgCl)₂-AlCl₃/四氢呋喃(简称THF)“二代”电解液中集流体对可充镁电池电化学性能的影响. 恒流放电-充电结果显示在不锈钢集流体上电池电压极化最小, 并且具有较好的循环稳定性; 镍、铜次之; 钛集流体上的极化最大, 循环稳定性也最差. 并通过对比放电-充电循环前后电极和集流体表面的微观结构, 探讨了集流体对电池性能显著影响的原因. 电解液对集流体会造成腐蚀, 不同集流体在电解液中的稳定性有差异; 正极材料涂覆在不同集流体上, 电极表面状况有差异; 负载活性材料后集流体发生腐蚀的电位有所降低, 使集流体更易受到电解液的腐蚀.     

稀土及杂质元素对ZA27合金晶间腐蚀的影响

To understand the influence of impurities and rare earth elements in nature on the intergranular corrosion of the zinc-aluminum alloys, taking efficient methods to retard the inter granular corrosion, the atomic cluster of α phase grain boundary including impurities (Pb, Sn, Cd), rare earth elements (La, Y) and phase grain was constructed by computer programming based on the coincidence-site lattice theory. The recursion method was used to calculate the charge transfer over the grain boundary of α phase, and discuss influence of impurities (Pb, Sn, Cd) and Rare Earth elements (La, Y) on the electrode-potential of Zn and Al. The results shows that impurity elements (Pb, Sn, Cd) can increase the charge transfer between atoms over the grain boundary, leading to the large difference of electrode-potential between Zn and Al. Therefore the eroding is speeding up, but the RE element can reduce the charge transfer between atom sover the grain boundary, and lower the difference of electrode-potential between Zn and Al. Thus RE element is of the role of restraining the inter granular corrosion of zinc-aluminum alloys.     

快淬NdFeB磁粉颗粒度对聚合物粘结NdFeB磁体永磁性能的影响

研究了快淬ＮｄＦｅＢ永磁粉颗粒及其分布对聚合物粘结ＮｄＦｅＢ永磁材料性能的影响。快淬Ｎｄ－ＦｅＢ永磁粉颗凿大小及其分布显著地影响聚合物结ＮｄＦｅＢ永磁材料的磁性能。适当尺寸的快淬ＮｄＦｅＢ磁粉组合可获得高的结ＮｄＦｅＢ永磁帝主要是由于快淬ＮｄＦｅＢ磁粉硬度高,呈鳞片状,其尺雨越大越难获得高密度,但尺寸太小又将破坏磁粉的结构,导致磁性能恶化。     

添加Si3N4对烧结NdFeB的磁性能及抗腐蚀性能的影响

针对在提高NdFeB永磁材料耐蚀性时出现磁性能下降的问题,研究了通过混粉的方式添加Si3N4对烧结NdFeB磁体磁性能和耐腐蚀性的影响。研究结果表明,添加适量Si3N4可实现在磁体剩磁和最大磁能积提高的基础上,提高材料的腐蚀电位,并且在极化曲线的阳极部分相同电位条件下,具有较小的极化电流密度,从而达到改善NdFeB磁体耐腐蚀性的目的。     

添加铈对低锑铅合金的微观结构及电化学性能的影响

采用金相显微镜和电镜扫描观察Pb-Sb-As-Sn-S-Ce合金的微观组织形态,用显微硬度仪测试合金的硬度,研究了铈对含砷锡硫的铅锑合金微观结构及合金硬度的影响;应用循环伏安法、交流阻抗法和阴极极化曲线来分析铈的添加对Pb-Sb-As-Sn-S合金的电化学性能的影响。结果表明：铈能细化铅锑合金晶粒,薄化晶界,减少晶体缺陷,能提高铅锑合金的硬度,降低整体腐蚀速度和腐蚀的危害性,提高低锑铅合金的耐腐蚀性能,增大电池的循环寿命。     

铜、钛复合添加对结NdFeB磁体显微组织和磁性能的影响

研究了烧结NdFeB磁体晶间合添加Cu和Ti 对磁体显微组织和磁性能的影响，当钛含量小于1.2%时，Cu和Ti晶间复合添加可大幅度提高烧结NdFeB磁体的矫顽力，磁变化不大，矫顽力的提高归因于Cu和Ti在主相晶粒表面富集，细化晶粒，阻断主相晶粒之间的磁交换作用，阻碍反磁化畴的传播，当钛含量大于1.2%时，矫顽力略有下降，乘磁急剧下降，乘磁下降的原因在于出现了大量的条状纯钛相。与晶间单独合金化相比，晶间复合合金化可更有效改善NdFeB磁体显微组织与性能。