Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние замещения диспрозия празеодимом на магнитные свойства постоянных магнитов типа Nd-Fe-B в условиях производства ОАО «Спецмагнит»

ФИО: Дормидонтов Н.А.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: д.ф.-м.н., проф. Лилеев А.С.

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Физического материаловедения

Академическая группа: МФ-09-1

В последнее время, в связи с ростом цен на мировом рынке на тяжёлые РЗМ цена на магниты типа (Nd,Dy)FeB тоже растёт, в то время как заказчик хочет получать продукт по старым ценам или более дешёвым, и при этом получая магниты с высокими свойствами. Для снижения себестоимости производства магнитов и поддержания цены на низком уровне необходимо убирать из состава магнитов тяжёлые РЗМ или заменять их более дешёвыми компонентами. С целью уменьшить себестоимость магнитов, было принято решение, двигаться в направлении замены дорогостоящего Dy на более дешевый Pr.

В работе было проведено исследование системы (Nd,Pr)FeB, в частности влияние химического состава, влияние среднего размера частиц порошка, влияние количества кислорода в порошке, температура спекания и отпуска на уровень магнитных свойств, а так же были проведены исследования причин ухудшения свойств при неоптимальном отпуске методом растровой электронной микроскопии, на полученных сплавах измерена температура спин-переориентационного перехода, а так же рассчитан ТКИ.

Так же был посчитан экономический эффект от замещения Dy на Pr, при условии использования, как чистых компонентов, так и при использовании очень дешевой лигатуры Nd-Pr.

Таким образом, при замене Dy на Pr в сплаве типа NdFeB были определены оптимальные параметры технологии. Оптимальным составом является состав содержащий 10 % Pr, так же было выявлено, что при 13 % Pr материал может работать при температурах жидкого азота. При измельчений с применением водородного диспергирования время размола в вибрационной шаровой мельнице, составляет 60 минут. При спеканий сплава с 10 % Pr оптимальной температурой является интервал 1100–1120°С. При проведении исследований термической обработки, показано, что при одноступенчатом режиме 500°С, 2 часа получаются непревзойденные свойства. При расчете экономического эффекта было показано, что при использовании лигатуры Nd-Pr и уровне производства 6 тонн магнитов типа Nd-Fe-B в год, экономия составит 5 278 500 рублей.

Все производственные работы, а так же часть исследований были выполнены на ОАО «Спецмагнит» под руководством проф.а Лилеева А.С., за исключением растровой электронной микроскопии, которая была проведена специалистами из ИМЭТ РАН, измерение ТКИ, проведённый на АО «НПП «Исток» им. Шокина» и измерение спин-переориентационного перехода проведенного в «Лаборатории высоких магнитных полей и низких температур» (Вроцлав, Польша).