SmCo-,5--α-Fe納米雙相復(fù)合永磁材料的研究.pdf

1、納米雙相復(fù)合永磁材料具有超高的理論磁能積和較低的成本，因此成為磁性材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。然而，目前制備的納米雙相復(fù)合永磁材料多為快淬薄帶或球磨粉末，很難采用傳統(tǒng)的熱壓和燒結(jié)技術(shù)獲得全致密的塊體材料。而關(guān)于各向異性納米雙相復(fù)合永磁材料的研制更是因?yàn)榧夹g(shù)上的巨大難度而鮮見報(bào)道。對(duì)此，本文以全致密各向異性納米晶SmCo5/α-Fe雙相復(fù)合永磁材料為研究對(duì)象。首先采用兩種方法加以制備雙相復(fù)合粉末，一是采用超聲化學(xué)法分解Fe（CO）5制備超細(xì)Fe納

2、米顆粒，并通過非均相沉淀的方式將其均勻地包覆在SmCo5球磨粉末的表面（簡(jiǎn)稱包覆法），二是采用蒸發(fā)冷凝法制備納米Fe顆粒，然后與SmCo5球磨粉末進(jìn)行機(jī)械混合（簡(jiǎn)稱摻雜法），之后采用放電等離子熱壓燒結(jié)和熱變形技術(shù)制備致密的各向同性和各向異性的SmCo5/α-Fe納米雙相復(fù)合磁體。隨后主要研究了軟磁相含量和磁體的各向異性化對(duì)SmCo5/α-Fe納米雙相復(fù)合磁體的顯微組織、磁性能及交換耦合作用的影響。
　　 采用XRD、TEM、VS

3、M和PPMS等方法對(duì)包覆法制備的SmCo5/α-Fe納米雙相復(fù)合磁體進(jìn)行了研究。研究表明各向同性磁體具有超細(xì)納米晶結(jié)構(gòu)；當(dāng)軟磁相含量較少時(shí)磁體呈現(xiàn)單一硬磁相磁化特征，進(jìn)一步增加Fe的名義包覆量為15wt.％時(shí)，磁體的退磁曲線出現(xiàn)脫耦現(xiàn)象。隨著軟磁相α-Fe名義包覆量的增加，磁體的飽和磁化強(qiáng)度Ms逐漸增大，剩磁Mr先增大后減小，矯頑力Hci總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在2T的測(cè)量磁場(chǎng)下，當(dāng)Fe的名義包覆量為10wt.％時(shí)，磁體獲得最佳磁性能：Ms=

4、0.23T，Mr=0.18T，Hci=1.36T。與各向同性磁體相比，各向異性磁體獲得了硬磁相SmCo5的c軸晶體織構(gòu)，晶粒明顯長(zhǎng)大，而且Fe含量的增多會(huì)使織構(gòu)的形成更加困難。隨軟磁相α-Fe含量的增加，各向異性磁體的飽和磁化強(qiáng)度Ms和剩磁Mr均呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律，矯頑力Hci則總體趨于下降。在9T的測(cè)量磁場(chǎng)下，當(dāng)Fe的名義包覆量為10wt.％時(shí)，磁體獲得最佳磁性能：Ms=0.95T，Mr=0.86T，Hci=2.89T。
　

5、　 采用XRD、TEM和VSM等方法研究了摻雜法制備的SmCo5/α-Fe納米雙相復(fù)合磁體的顯微組織和磁性能。各向同性磁體的退磁曲線普遍存在脫耦現(xiàn)象，呈現(xiàn)兩相磁化特征。隨著Fe摻雜量的增加，磁體的飽和磁化強(qiáng)度Ms逐漸增大，剩磁Mr先增大后減小，矯頑力Hci呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在2.3T的測(cè)量磁場(chǎng)下，當(dāng)Fe摻雜量為10wt.％時(shí)，磁體獲得最佳磁性能：Ms=0.71T，Mr=0.40T，Hci=0.65T。當(dāng)軟磁相含量較低時(shí)，各向異性磁體能夠獲

6、得較好的c軸晶體織構(gòu)，但是隨著Fe摻雜量的增加，磁體的各向異性越來越弱。當(dāng)Fe的摻雜量達(dá)到20wt.％時(shí)，磁體基本表現(xiàn)為各向同性的特征。隨Fe摻雜量的增加，各向異性磁體的飽和磁化強(qiáng)度Ms逐漸增大，剩磁Mr先升高后降低，矯頑力Hci則總體呈減小趨勢(shì)。在2.3T的測(cè)量磁場(chǎng)下，當(dāng)Fe的摻雜量為2.5wt.％時(shí)，磁體獲得最佳磁性能：Ms=0.69T，Mr=0.64T，Hci=2.08T。
　　 通過測(cè)量計(jì)算磁回復(fù)曲線的磁導(dǎo)率，研究了Sm