原位聚合法制备稀土永磁合金聚合物复合磁体

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本文采用熔体快淬法制备稀土永磁合金,研究了真空熔炼工艺、快淬工艺、热处理工艺和添加微量重稀土元素对快淬磁粉的结构和磁性能的影响。利用x射线衍射技术和差热扫描热分析方法对快淬磁粉晶化转变进行了分析。采用原位聚合法制备稀土永磁合金聚合物复合磁体,使作为粘结剂高分子聚合物在磁粉表面生成,利用模压成形的方法制备复合磁体,研究了单体比例MMA/BA、聚合时间等因素对复合磁体力学性能和磁性能的影响,对复合磁体进行了拉伸断口形貌的分析、红外射线光谱分析和热重分析,计算了高分子接枝率。 实验结果表明,快淬法制备的NdFeB磁粉的淬态组织通常由纳米晶和非晶相混合组织组成,稀土元素Nd、Dy含量的变化对合金的磁性能有着显著地影响。聚合时间明显影响复合磁体的力学性能(拉伸强度、撕裂强度、硬度),聚合15小时制成的磁体具有最好的综合力学性能。单体比例MMA/BA对复合磁体力学性能也有影响,MMA/BA比例为7:8时,复合磁体的力学性能最好。 随着聚合时间的增长,复合磁体的剩磁Br,最大磁能积(BH)rnax逐渐降低。单体比例MMA/BA为7:8或8:7时,剩磁Br和最大磁能积(BH)max较高。聚合时间和单体比例的变化对复合磁体的矫顽力影响不大。 红外光谱分析结果表明,原位聚合产物中均包含相同的高分子聚合物的特征基团,不同单体比例的复合磁体中高分子聚合物特征基团的完整性不同,说明反应产物中高分子组分的含量发生变化。热重扫描分析结果表明,随着单体混合物MMA/BA中BA含量的增加,复合磁体中的高分子组分的含量增加。 由接枝率的计算可以看出,磁粉的加入对聚合物单体的聚合反应有一定的阻聚作用。
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