Sm-Co基核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合顆粒的制備及磁性能研究.pdf

1、隨著磁性材料研究的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，硬/軟耦合納米復(fù)合永磁材料由于同時(shí)具有高的矯頑力和高的剩余磁化強(qiáng)度，以及高磁能積等優(yōu)良的綜合硬磁性能，成為永磁材料領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文通過(guò)將硬/軟磁性相設(shè)計(jì)成核殼結(jié)構(gòu)來(lái)提高兩相接觸面積進(jìn)而增強(qiáng)其交換耦合效應(yīng)。
　　實(shí)驗(yàn)以熔體快淬和高能球磨工藝制備的 Sm(Co，Hf)7納米顆粒作為硬磁相內(nèi)核，以 FeCl2·4H2O和CoCl2·6H2O為原料，以水合肼(N2H4·H2O)和硼氫化鈉(NaBH

2、4)為還原劑分別采用化學(xué)鍍法和溶劑熱法在無(wú)機(jī)溶劑H2O或有機(jī)溶劑（乙醇、乙二醇、聚乙二醇）體系中還原Fe2+和Co2+，制備具有核殼結(jié)構(gòu)的 Sm-Co/Fe(Co)硬/軟耦合納米復(fù)合磁性顆粒。采用XRD、TEM(HRTEM)和VSM等分析手段表征材料的微觀結(jié)構(gòu)和磁性能，研究各種工藝參數(shù)對(duì)核殼結(jié)構(gòu)形成及硬/軟交換耦合效應(yīng)的影響。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，金屬Fe納米粒子的化學(xué)勢(shì)能較高，F(xiàn)e2+更傾向于轉(zhuǎn)化為化學(xué)勢(shì)能較低的氧化物Fe3O4或

3、Fe2O3。而Co2+的還原電位較高，本文成功在Sm(Co，Hf)7內(nèi)核表面獲得了fcc和hcp結(jié)構(gòu)共存的軟磁相Co殼層。如果在前驅(qū)體溶液中同時(shí)還原Fe2+和Co2+，則Co2+的存在可以有效提高Fe2+的還原速率，并且防止還原出的零價(jià)金屬重新氧化，從而得到飽和磁化強(qiáng)度更高的Fe7Co3相軟磁殼層。實(shí)驗(yàn)中各種工藝參數(shù)，包括Sm-Co顆粒的酸化液濃度、前驅(qū)體溶液中的金屬離子濃度，水浴加熱處理時(shí)間、堿源沉淀劑、溶劑及還原劑種類(lèi)等都會(huì)對(duì)復(fù)合顆