永磁纳米片的结构及磁性研究
近年来,由于永磁纳米材料具有显著差别于传统永磁材料的纳米结构,具有优异的磁性能、良好的热稳定性、耐腐蚀性和优良的力学性能等优点,并且在高密度磁记录、磁流体、磁传感器和微波材料以及冶金环境等方面有着十分广泛的应用前景,从而引起了广大学者的研究热潮。本文采用表面活性剂辅助高能球磨的方法,制备了Nd-Fe-B、Sm-Fe-N、SmCo6.6Nb0.4、 SmCo6.8Zr0.2和Sm2Co17的稀土永磁纳米片,研究了球磨时间对纳米片的微观结构、室温磁性能和晶体织构的影响,在此基础上分析了不同成分纳米片的磁化及反磁化机制,并且研究了纳米片之间的长程静磁相互作用和近邻...
近年来,由于永磁纳米材料具有显著差别于传统永磁材料的纳米结构,具有优异的磁性能、良好的热稳定性、耐腐蚀性和优良的力学性能等优点,并且在高密度磁记录、磁流体、磁传感器和微波材料以及冶金环境等方面有着十分广泛的应用前景,从而引起了广大学者的研究热潮。本文采用表面活性剂辅助高能球磨的方法,制备了Nd-Fe-B、Sm-Fe-N、SmCo6.6Nb0.4、 SmCo6.8Zr0.2和Sm2Co17的稀土永磁纳米片,研究了球磨时间对纳米片的微观结构、室温磁性能和晶体织构的影响,在此基础上分析了不同成分纳米片的磁化及反磁化机制,并且研究了纳米片之间的长程静磁相互作用和近邻晶粒之间的交换耦合相互作用。
  采用扫描电子显微镜对制各的纳米材料进行微观形貌的表征;采用X射线衍射仪对材料的微观结构和晶体织构进行研究;并且采用振动样品磁强计和物理性能测试系统研究了样品的室温磁性能、矫顽力机理和晶粒间的相互作用。
  研究表明,采用表面活性剂辅助高能球磨的方法可以成功制备出Nd-Fe-B、Sm-Fe-N、SmCo6.6Nb0.4、 SmCo6.8Zr0.2和Sm2Co17的纳米片,得到的纳米片的直径约为1μm,平均厚度约为100~200nm,取向后的纳米片均具有较好的晶体织构和磁各向异性。矫顽力随着球磨时间的增加呈现先增加后减小的趋势。研究表明Nd-Fe-B和Sm2Co17纳米片的矫顽力机理为典型的形核机制;而Sm-Fe-N、SmCo6.6Nb0.4和SmCo6.8Zr0.2的矫顽力机理由钉扎机制控制。对于所有成分,未取向纳米片之间具有一定的偶极作用,而取向后纳米片间具有一定的交换耦合作用。
  对于Sm2Co17来说,球磨前的铸锭与球磨后的纳米片之间存在一个晶型转变,即由Th2Zn17型结构(2∶17 R型)转变为了Th2Ni17型结构(2∶17H型),并且采用谢乐公式计算出球磨后的纳米片的晶粒尺寸均小于20nm,这表明当晶粒尺寸小于某个临界值的时候,Sm2Co17由室温下稳定型的R型结构转变为在高温稳定的H型结构。
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作者: 潘蕊
学科专业: 材料科学与工程
授予学位: 硕士
学位授予单位: 北京工业大学
导师姓名: 岳明
学位年度: 2013
语 种: chi
分类号: TB383