金屬磁復(fù)習(xí)地的題目及詳解

1、一填空題1. 所有能被磁場(chǎng)磁化，在實(shí)際應(yīng)用中主要利用材料所具有的磁特性的一類材料稱為_(kāi)磁性材料2. 硬磁材料又稱為永磁材料或恒磁材料。3. 永磁材料牌號(hào)中“ 0”表示材料各向同性，“1”表示材料各向異性4. 永磁材料牌號(hào)中“ R” 表示硬磁材料5. 永磁材料包括鑄造永磁材料，硬磁陶瓷，稀土永磁材料和其他永磁材料6. 磁性材料按磁化率大小可分為順磁性、反磁性鐵磁性，反鐵磁性、亞鐵磁性。7. 磁性材料按化學(xué)稱為可分為 金屬磁性材料和非金屬磁性材料。8. 永磁材料的技術(shù)磁參量可分為結(jié)構(gòu)敏感參量和非結(jié)構(gòu)敏感參量9. 非結(jié)構(gòu)敏感參量又稱為內(nèi)稟磁參量，包括飽和磁化強(qiáng)度 Ms和居里溫度Tc10結(jié)構(gòu)敏感參量是

2、指強(qiáng)烈的依賴材料的結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)，例如晶粒尺寸、晶體取向和晶體缺陷等。11. 燒結(jié)釹鐵硼永磁體是以 ?Fei4B化合物為基體的合金材料。12. 在S-NdFeB 永磁材料的相圖中，S-NdFeB 永磁材料的成分正好處于 三角形內(nèi)。13 . T1T2Nd三角形內(nèi)，T1相是Nd2Fe14B相，T2相是富B相和14. Nd 2Fe14B化合物晶體單胞結(jié)構(gòu)屬于四方相15. 具有實(shí)際意義的永磁材料具備以下三個(gè)條件1).磁極化強(qiáng)度要高；2).磁晶各向異性場(chǎng)要大；3). 居里溫度Tc要高16. 提高永磁體最大磁能積的最重途徑是提高Br17. 目前工業(yè)化生產(chǎn)永磁體材料基本上有四大類，即SmCo永磁材料、NdF

3、eB永磁材料、鑄造AlNiCo系永磁材料和鐵氧體永磁材料18. 工業(yè)生產(chǎn)永磁體材料Hcj的物理本有三種類型，即 形核型 、疇壁釘扎型和單疇型19. 第W類邊界Nd2Fei4B晶粒外延層Kn值低，是造成磁體實(shí)際矯頑力降低的重要原因。20永磁材料的使用主要應(yīng)用永磁體在氣隙產(chǎn)生的磁場(chǎng)。21任何環(huán)境條件變化引起磁體的磁性能變化都可能包括磁時(shí)效和組織時(shí)效22通常采用四個(gè)參量 hT、 hirr、hrev和a來(lái)描述永磁材料的溫度穩(wěn)定性。23.根據(jù)S-NdFeB永磁體的斷口形貌，其斷裂時(shí)大部分晶粒是沿晶斷裂24.S-NdFeB永磁體在空氣中氧化程度可用增重法或減重法來(lái)描述。25.速凝鑄片設(shè)備有兩種方式：中間包

4、噴射式和液體拖曳式二選擇題1. 材料的力學(xué)性能一般包括（ D ）A. 強(qiáng)度、塑性和抗彎強(qiáng)度B強(qiáng)度、斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度C塑性、韌性和沖擊強(qiáng)度D.強(qiáng)度、塑性和韌性2 脆性材料常用的的力學(xué)性能指標(biāo)為（B ）A. 強(qiáng)度、斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度B沖擊強(qiáng)度、斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度C塑性、斷裂韌性和沖擊強(qiáng)度D.強(qiáng)度、塑性和韌性3. 在中頻感應(yīng)爐內(nèi)，爐料熔化時(shí)，爐料的尺寸與電流的頻率成（A ）A.反比B.正比C.指數(shù)關(guān)系D.對(duì)數(shù)關(guān)系4. 熔煉S-NdFeB時(shí)，“清”是指（B ）A.合金的設(shè)計(jì)成分要清楚B.所有熔料要熔清C.成分要均勻清晰D.合金液要干凈清潔5. 澆注是指（B）A.將各種不同的金屬加熱，使之熔化，形成合

5、金B(yǎng). 將合金液倒在一定形狀和尺寸的鑄模中，使它凝固成一定形狀C. 將磁體樣品放入真空爐內(nèi)加熱燒結(jié)D. 將合金粉末放入型廂內(nèi)壓制成型6. 以下對(duì)獲得S-NdFeB粉末顆粒要求正確的是（D ）A.粉末顆粒尺寸盡量小于1（im B.破碎時(shí)盡量穿晶斷裂C.粉末顆粒尺寸分布無(wú)要求D.粉末顆粒的晶體缺陷要盡可能的少7. 關(guān)于HD處理描述錯(cuò)誤的是（C）A.不銹鋼容器中氫氣壓力應(yīng)達(dá)到105PaB.不銹鋼容器會(huì)產(chǎn)生升溫現(xiàn)象D.氫化后產(chǎn)生斷裂（ A ）B.盡量制造出尺寸大小不一的磁粉D.粉末顆粒尺寸分布無(wú)要求D ）（B ）C.富Nd相和Nd 2Fei4B相同時(shí)氫化8. 關(guān)于氣流磨需要解決的問(wèn)題描述正確的是A.防

6、止磁粉氧化C.制備出粉末顆粒尺寸盡量小于 1（im9. 符合微米量級(jí)的粉末顆粒分特征是（A.不容易被氧化B.不會(huì)產(chǎn)生自燃現(xiàn)象C.表面活性較低 D.會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象10. 粉末改性添加劑應(yīng)具有以下哪項(xiàng)功能A.促進(jìn)粉末顆粒的化學(xué)活性B.促進(jìn)粉末顆粒的防氧化特性C.促進(jìn)粉末顆粒的團(tuán)聚特性D.促進(jìn)粉末顆粒與氧氣的反應(yīng)11. 關(guān)于SC+ HD+JM三種工藝的合理匹配描述錯(cuò)誤的是（ D）A. SC技術(shù)+機(jī)械破碎，會(huì)導(dǎo)致富Nd相的燒結(jié)作用不能充分發(fā)揮B. 傳統(tǒng)鑄錠+HD+JM ，所得磁體密度低C. 傳統(tǒng)鑄錠+HD+JM ，所得磁體取向度低D. SC+ HD+JM三種工藝搭配，可保證每一個(gè)粉末顆粒都是雙晶顆粒1

7、2. 以下不屬于粉末顆粒 c軸取向過(guò)程中阻力的是（A）A.粉末顆粒相互之間的靜磁力矩B.粉末顆粒之間的摩擦力C.外形不規(guī)則粉末之間的機(jī)械力D.粉末顆粒之間的靜磁團(tuán)聚力13. 在磁體質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目中，屬于必須檢測(cè)的是（B）A.晶粒平均尺寸B.密度檢測(cè)C.基體相晶粒的取向度D.外觀質(zhì)量檢測(cè)14. 不屬于電泳涂層表面預(yù)處理的工藝為（ B）A.脫脂 B.電泳 C.磷化D.封孔處理15. 不屬于S-NdFeB 永磁體電鍍前的準(zhǔn)備工作為（C）A.磨料加工B化學(xué)除油C.磷化處理D.弱酸活化16. S-NdFeB 電鍍層中的敘述正確的是（ B）A.鍍銅對(duì)釹鐵硼的磁性能影響較大B.盡量采用厚的鍍銅層C.預(yù)鍍鎳層要

8、盡可能厚D.鍍光亮鎳或者化學(xué)鍍層要盡可能厚17. 目前采用的市場(chǎng)份額最大的鍍銅工藝為（ A）A.焦磷酸鹽鍍銅B.檸檬酸鹽鍍銅C.氰化物堿性鍍銅D.硫酸鹽酸性鍍銅18. 不屬于S-NdFeB永磁體機(jī)械加工的方式為（ D）A.磨削切片加工B.電火花切割加工C.激光加工 D.鈑金加工19. 控氧技術(shù)不包括（B）A.車間環(huán)境控氧B.局部控氧C.設(shè)備控氧D.粉末顆粒隔離控氧20. 邊界強(qiáng)化技術(shù)不包括（C）A.SC片技術(shù) B. HD技術(shù) C.單合金法D.JM技術(shù)三：判斷題1. 邊界是導(dǎo)致 S-NdFeB 永磁體矯頑力遠(yuǎn)低于2:14:1相型核場(chǎng) Hn的主要原因之一。（V）2. AGG是指臨界燒結(jié)溫度（X ）

9、3. S-NdFeB 永磁體一級(jí)回火溫度為 940 C,二級(jí)回火溫度為 500 C （ V ）4. S-NdFeB永磁體回火前后微觀邊界結(jié)構(gòu)的改變使得其磁性能有較大提高（V ）5. S-NdFeB燒結(jié)溫度過(guò)高，晶粒尺寸增加，使得矯頑力升高（X）6. 釹鐵硼燒結(jié)過(guò)程的主要任務(wù)有致密化和防止晶粒長(zhǎng)大（V）7. 燒結(jié)過(guò)程中液相的產(chǎn)生和流動(dòng)其推動(dòng)力來(lái)自毛細(xì)管吸力（V）8. 可用1（105）/1 （ 006 ）的比值度量取向程度（X）9. 從氣流磨出來(lái)的粉料成分、尺寸和形狀都是均勻的（X）10. 未脫氫氣的HD制粉不容易氧化，便于操作（V）11. 氫破碎時(shí)先發(fā)生穿晶斷裂，后發(fā)生沿晶斷裂（X ）12. 速

10、凝片顯微組織中要求不能出現(xiàn)a-Fe（V）13. 熔煉S-NdFeB永磁合金的要求中：“凈”是指合金液干凈（V）14. 雙合金法是冶煉兩種合金，一種是主合金，一種是輔合金（V）15. 永磁體在使用或測(cè)試性能之前在某一溫度加熱一段時(shí)間，稱為疲勞處理（X）四：分析論述題1. 請(qǐng)論述富RE在S-NdFeB永磁合金中的重要作用。答：第一：少量的富 RE相沿晶粒邊界均勻分布，并包圍每一個(gè)2:14:1相晶粒，其厚度為2-3nm，起到去交換耦合作用，實(shí)現(xiàn)磁硬化。第二：起到助燒結(jié)的作用，富RE相在650 C左右就熔化，在燒結(jié)時(shí)已經(jīng)融化成液體，起到液相燒結(jié)的作用，以便為制造致密的 S-NdFeB永磁材料打下基礎(chǔ)。

11、2. 請(qǐng)說(shuō)明S-NdFeB永磁材料成分設(shè)計(jì)的原則和設(shè)計(jì)思路。答：原則為：第一，保證有足夠高的內(nèi)稟磁性能；第二是符合國(guó)情，符合國(guó)家資源儲(chǔ)量情況；第三是要考慮成本材料的成本設(shè)計(jì)思路：第一：B的加入量應(yīng)確保與稀土金屬RE和鐵Fe形成RE2Fei4B相，而不需要形成富 B相(REi.iFe4B4), B的成分應(yīng)該是1.0% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，考慮到冶煉時(shí)，B有損耗，故加 入B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為1.03%第二：由上可得 (Nd 1-xREx)29.08+W (Fe1-y M y)69.89 B1.03M是其他金屬，y是其他金屬取代金屬鐵的取代量29.08%稀土金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)中有26.68%是為形成2:14:1相

12、所需的稀土金屬含量，2.4%是為使S-NdFeB永磁體有足夠的富稀土相而添加的，以保證使每一個(gè)2:14:1相晶粒被富稀土相包圍，起到去交換耦合作用，提高矯頑力和起液相燒結(jié)作用，實(shí)現(xiàn)磁體致密化。根據(jù)各工廠氧含量的控制量，而需要另外添加w%的附加稀土金屬量。第三：x%氧(質(zhì)量分?jǐn)?shù))要消耗 6x% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的稀土金屬第四：各個(gè)工廠根據(jù)自己冶煉技術(shù)水平，原材料中氧的含量，使稀土金屬還有損耗，在配料時(shí)適當(dāng)?shù)囟嗉蚁⊥两饘伲嗵砑拥南⊥两饘倭坑耙曄⊥量偭?.5%-1.0%3. 請(qǐng)簡(jiǎn)單論述提高永磁材料Br的主要途徑？答：（1 ）科學(xué)地設(shè)計(jì)成分包括：a.控制稀土金屬總量和氧含量，稀土金屬總量控制在 29.0

13、8%,附加稀土金屬量盡量減少。b.控制取代金屬Nd的其他稀土金屬含量，因?yàn)槠渌⊥两饘俚暮慷紩?huì)導(dǎo)致2:14:1相的Js的降低；c.控制取代Fe的其他金屬含量。（2）控制和提高2:14:1相晶粒c軸沿取向方向的取向成都（3） 最大限度地提高磁體的相對(duì)密度d磁體/d理（4 ）使磁體內(nèi)部的成分和組織均勻，減少在第一象限內(nèi)產(chǎn)生反磁化疇的可能性4. 請(qǐng)?jiān)敿?xì)列舉S-NdFeB永磁體顯微結(jié)構(gòu)中的四種邊界及其各自對(duì)Hcj的影響第一類邊界是 Nd 2Fe14B晶粒與非磁性晶粒之間的邊界，既Nd 2FeuB晶粒直接與塊狀富Nd相或與塊狀富B相晶粒直接接觸。第一類邊界對(duì)Hcj的提高無(wú)貢獻(xiàn)。第二類邊界是Nd2Fe1

14、4B晶粒之間直接接觸的晶界，不存在晶界相。第二類晶界越多，去交換耦合系數(shù)a ex越小，Hcj的提高與第二類邊界的減少有關(guān)。第三類邊界存在一層相對(duì)薄的富Nd相的Nd2Fe14B邊界?；鼗鹎昂蟮谌愡吔绲脑隽樱黄鹌渥兊酶悠街?、規(guī)則。沒(méi)有鋸齒狀，使得Hcj提高。第四類邊界Nd2Fe14B晶粒之間存在一層較厚的富Nd相的邊界第四類邊界對(duì)實(shí)際永磁體的Hcj比理論型核場(chǎng) Hn低起著重要作用。第四類邊界Nd2Fe14B晶粒外延層K值低，是造成磁體實(shí)際矯頑力降低的重要原因。5. 請(qǐng)簡(jiǎn)單論述提高永磁材料Hcj的主要途徑？（1）通過(guò)元素的取代提高 2:14:1相的K1，可有效地提高燒結(jié)永磁體矯頑力（2） 添

15、加某些金屬元素如Al等，改善了顯微組織結(jié)構(gòu)與工藝性能，可提高永磁體矯頑力(3) 通過(guò)添加邊界相，消除第二類邊界，使S-NdFeB所有晶界都變成第三類邊界，可 有效提高燒結(jié)磁體的矯頑力(4) 當(dāng)磁體不可避免的存在第四類邊界時(shí)，可通過(guò)雙合金法調(diào)控第四類邊界，可有效地提高S-NdFeB磁體的Hcj(5 )通過(guò)添加元素和采用低溫?zé)Y(jié)或雙合金法，控制晶粒的形狀并降低平均晶粒尺寸， 可有效提高磁體的矯頑力6. 為獲得高性能 S-NdFeB永磁體，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明S-NdFeB永磁材料需具備怎樣的理想顯微結(jié)構(gòu)？(1) 2:14:1相的晶粒尺寸均勻一致，平均晶粒尺寸約4-6 pm左右，不存在大于10 pm和小于1

16、pm的晶粒。(2) 每一個(gè)2:14:1相晶粒被薄層富 Nd相包圍，薄層富Nd (晶界相)的厚度2nm左 右。(3) 薄層富Nd相要連續(xù)、均勻，富Nd相與2:14:1相的界面要光滑(4) 除了 2:14:1相和2%的富Nd相以外，其他雜相如Nd 203、富B相、孔洞等應(yīng)盡可能少，使2:14:1相得體積分?jǐn)?shù)盡可能達(dá)到98%(5) 磁體相對(duì)密度接近 100%(6) 2:14:1相的晶粒c軸幾乎100%沿磁場(chǎng)取向軸方向(7) Nd 2Fe14B晶粒內(nèi)部的成分與結(jié)構(gòu)均勻，其邊界區(qū)的成分、結(jié)構(gòu)與晶粒內(nèi)部均勻一 致7. 請(qǐng)說(shuō)明S-NdFeB永磁體制造工藝流程。原材料準(zhǔn)備-成分設(shè)計(jì)一配料計(jì)算與稱料一冶煉一鑄錠

17、一破碎一制粉一混料一磁場(chǎng)取向與壓型一燒結(jié)一回火一機(jī)械加工一表面涂層處理一質(zhì)量檢測(cè)一充磁一成品包裝、入庫(kù)8. 請(qǐng)簡(jiǎn)單論述熔煉 S-NdFeB永磁合金的要求及其所采取的相應(yīng)措施熔煉S-NdFeB永磁合金的要求為：清、準(zhǔn)、均、凈“清”是指將所有的金屬料熔清；應(yīng)注意純Fe和金屬Nd等的熔點(diǎn)較高，應(yīng)設(shè)法使他們完全熔化?！皽?zhǔn)”是指確保合金的設(shè)計(jì)成分，做到成分準(zhǔn)確；一般采用真空感應(yīng)爐熔煉，真空度達(dá)到IO-2io -3pa以上，以避免因金屬揮發(fā)和氧化損失所造成的成分不準(zhǔn)確。“均”是指成分均勻；熔煉過(guò)程中采用大功率的攪拌，保證成分均勻“凈”是指確保合金液干凈，防止夾雜物和氣體污染；一般金屬料進(jìn)行預(yù)處理，以去除氧

18、化物和其他污染。9. HD處理的過(guò)程、現(xiàn)象以及原理。過(guò)程及現(xiàn)象：將具有新鮮表面的Nd-Fe-B系合金裝入不銹鋼容器，抽真空，沖入高純N2,經(jīng)過(guò)20-30min 后，容器溫度升高，而后聽(tīng)到合金錠的爆炸聲原理：反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Nd-Fe-B 系合金吸氫后生成物體積發(fā)生膨脹，由于薄層富Nd的強(qiáng)度低于主相晶粒，并且Nd2Fei4B化合物為脆性材料，導(dǎo)致晶粒先發(fā)生沿晶斷裂，進(jìn)一步才可能發(fā)生穿晶斷裂10. 請(qǐng)對(duì)比電鍍鎳和化學(xué)鍍鎳的不同點(diǎn)？原理方面：電鍍鎳由電化學(xué)作用， 通過(guò)電子在陰極還原電解液中的鎳離子為鎳原子，而生成鍍層；化學(xué)鍍鎳是利用鎳的自我催化通過(guò)化學(xué)還原劑生成鍍層鍍層方面：成分：電鍍鎳生成的鍍層為

19、純鎳；化學(xué)鍍鎳生成的為鎳磷合金鍍層厚度：電鍍鎳鍍層厚度不均勻；化學(xué)鍍鎳鍍層厚度均勻防腐能力：電鍍鎳為不均等抗腐蝕鍍層；化學(xué)鍍鎳為等強(qiáng)度抗腐蝕磁通量：電鍍鎳鍍層產(chǎn)品與化學(xué)鍍鎳鍍層相比磁通量要低電鍍過(guò)程補(bǔ)給問(wèn)題方面：電鍍鎳僅需要添加光亮劑；化學(xué)鍍鎳需要不斷的添加鍍液11. 臨界凈稀土金屬含量的具體折算和計(jì)算公式？臨界凈稀土金屬含量應(yīng)是形成Nd2Fei4B相所需的Nd含量，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 26.68% ;加上保持Nd 2Fei4B晶粒被富Nd相包圍所需要的最低 Nd含量，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2.4%，因此 臨界的凈Nd含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為 28.0%29.08%、計(jì)算公式：TRE凈（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）=TRE （質(zhì)量分?jǐn)?shù)

20、）%-6.0*磁體中氧含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%12. 雙合金法中主合金和輔合金各自所起作用及其成分設(shè)計(jì)原則為？主合金保證了磁體具有高的磁極化強(qiáng)度Js和高的磁晶各向異性場(chǎng)Ha;在成分配比上應(yīng)盡可能讓它接近 2:14:1相的成分，可適當(dāng)?shù)奶砑?Co和Dy進(jìn)行取代輔合金是晶界相，起到改善邊界結(jié)構(gòu)和優(yōu)化邊界結(jié)構(gòu)、成分的作用；在設(shè)計(jì)輔合金時(shí)，要同時(shí)考慮與2:14:1相的潤(rùn)濕性，能補(bǔ)償 2:14:1相晶粒表面成分偏離，或能使其低K1區(qū)的各向異性場(chǎng)Ha有所提高，同時(shí)還能提高晶界相的力學(xué)強(qiáng)度，能降低富Nd的電極電位等。五：計(jì)算題：請(qǐng)計(jì)算 S-NdFeB的配料：已知條件：（1）磁體的成分為 Nd 13.5 Dy o.5Fe79.97 B6.03,（所標(biāo)數(shù)字為原子分?jǐn)?shù)）（2）所用原材料