NdFeB合金機械球磨-HDDR過程的熱力學與動力學研究.pdf

1、機械球磨-HDDR(Hydrogenation-Disproportionation-Desoprtion-Recombinat-ion)法是一種制備納米晶NdFeB合金磁粉的新工藝，是指在機械力驅動作用下使NdFeB合金發(fā)生氫化-歧化反應，然后再將歧化態(tài)組織在一定溫度的真空下進行脫氫-再結合反應的一套工藝方法。本文采用數(shù)值模擬與實驗相結合方法，研究了機械球磨-HDDR工藝過程的熱力學與動力學特征，為進一步優(yōu)化工藝參數(shù)提供了理論基礎。<

2、br>　　本文首先通過對機械力驅動作用下NdFeB合金的氫化-歧化反應的熱力學能量進行分析，對動力學方程進行推導，并分析了球磨參數(shù)等對氫化-歧化反應動力學的影響規(guī)律。然后對歧化態(tài)NdFeB合金粉末的脫氫-再結合過程的熱力學能量進行分析，對動力學方程進行研究，發(fā)現(xiàn)再結合動力學可以用Johnson-Mehl-Avrami方程來描述。在對再結合動力學研究的基礎上，建立了脫氫-再結合過程的模擬模型，該模型采用蒙特卡洛方法，用fortran語言編

3、制，將能量賦給網(wǎng)格，通過代表不同相的網(wǎng)格取向之間轉變來模擬相之間的轉變和晶粒的生長。該模擬軟件主要分為三個模塊：采用Voronoi網(wǎng)格的初始化模塊、根據(jù)推導設定的能量判定模塊和可視化模塊，不僅能夠模擬再結合過程中各反應率的變化，而且通過對結果進行可視化，能詳細再現(xiàn)組織轉變和晶粒生長的整個過程。本文通過該軟件對不同溫度下的再結合過程進行了模擬，并將部分模擬結果與實驗結果進行對照分析，通過推導的模擬步數(shù)與真實時間的關系，得出了再結合過程反應