Sm12.7Fe86.3Nb1合金的氢处理

Sm12.7Fe86.3Nb1合金在不同温度下氢爆(HD)及氢化-歧化-解吸-再复合(HDDR)处理时,100℃时可氢化形成Sm2(Fe,Nb)17Hy,随着温度升高氢化速度加快,到400℃时单胞体积最大膨胀了3.38%.超过500℃时Sm2(Fe,Nb)17Hy H2→SmHy α-Fe(Nb)发生歧化,直到900℃仍旧存在,故氢爆温度应低于500℃.解吸与再复合过程在超过700℃时可能以SmHy α-Fe(Nb)→Sm2(Fe,Nb)17 H2方式进行.在连续的HDDR处理过程中,吸氢-歧化在升温(400℃/h)的过程中即已完成,而解吸-再复合在保温时与歧化阶段达到平衡,即SmHy α-Fe(Nb)←→Sm2(Fe,Nb)17 H2,抽真空是使该反应向右进行的主要驱动力.在HDDR过程中破坏试样的原颗粒尺寸会残留较多的软磁α-Fe相而恶化氮化后的磁性能,HDDR后残留的α-Fe相含量均高于退火态的残留量,2次循环后磁粉的矫顽力较高.HDDR使粉末颗粒表面产生裂纹,再复合后的Sm2(Fe,Nb)17颗粒细小均匀,尺寸分布在几十纳米到300 nm之间.     

Zr对钐铁合金微结构和相组成的影响

研究了添加0．5at％和1．0at％Zr对钐铁合金微结构和相组成的影响。添加和不添加Zr的Sm-Fe合金相比，发现添加1．0at％Zr可以基本消除铸态组织中的α-Fe，并且能同时减少富钐相。多添加18at％Sm的Sm-Fe合金退火后，仍残留少量的α-Fe，而添加1．0at％Zr的Sm-Fe-Zr合金退火后主相Sm2Fe17以及α-Fe的量没有明显的变化，因此有可能避免过长的均匀化退火过程。     

Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金晶化动力学的研究

利用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计和差热分析研究了非晶Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5合金中α-Fe/Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米相结构的形成过程、磁性及其晶化动力学.XRD结果表明,随着退火温度的升高,Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金先后析出软磁相α-Fe和硬磁相Sm2(Fe,Si)17Cx;当经高温750℃晶化退火后,经Scherrer计算得到合金中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx的晶粒尺寸分别为65.5和22.1nm,其矫顽力增加到58.11kA/m,剩磁为0.967T.晶化动力学分析发现,这种具有较低初始晶化激活能和阶段生长激活能的晶化行为是导致α-Fe相晶粒生长过于粗大和合金中α-Fe和Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米磁体磁耦合性能较差的根本原因.     

Sm2Fe17Nx的结构精修分析

通过XRD分析并结合Rietveled结构精修方法研究Sm2Fe17合金的氮化后粉末的物相组成与含量,单胞的精细结构。结果表明:氮原子优先进入9e晶位,氮原子的引入导致了SmFeN晶胞的不对称畸变,致使稀土Sm的6c和3a晶位以及Fe原子的9d晶位占位过饱和,而Fe原子的6c,18f,18h晶位出现了少量缺位情况;在490℃,0.3MPa氮压力下氮化4h后,氮原子在9e晶位占位率达99.4%,获得主相的含量达97.9%(质量分数,下同),Sm2O3相为0.9%,SmN相为0.5%,α-Fe相为0.7%的高纯高氮含量的SmFeN合金粉末。     

用XRD研究Sm2Fe17合金氮化行为

通过XRD分析了Sm2Fe17合金的氮化行为及该过程中合金的结构演变规律.结果表明Sm2Fe17合金粉末在460℃～510℃氮化5 h的过程中,随着氮化温度的升高,合金的晶格常数、体积膨胀量不断增加,预示着合金中氮含量的增加,490℃时角度偏移量最大达到约0.9°,晶胞体积膨胀量达6.568%,合金中的氮含量达到最大值;500℃以后氮化物的分解占主导地位.同时,建立了Sm2Fe17合金粉末的氮化过程的物理模型.     

低温热处理增强α-Fe/Sm2Fe17Cx纳米复合永磁合金磁性能的机制研究

采用X射线衍射分析、透射电子显微镜、振动样品磁强计研究了经400℃低温热处理前后对Sm5Fe80Cu1Si5B3C2.5Zr<3.5>非晶合金的非晶微结构、晶化后纳米复合永磁体的组织结构及磁性能的影响规律.结果表明,非晶合金直接于750℃退火后软磁α-Fe相和硬磁Sm2(Fe,Si)17Cx相的尺寸分别为50.6和20.6nm,体积分数分别为71.1%和28.9%;而经400℃热处理后复纳米晶组织结构中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx相的晶粒尺寸分别改变为36.5和24.4nm,体积分数分别为76.7%和23.3%,磁交换耦合作用明显增强.径向分布函数计算表明,低温热处理优化了非晶合金的短程有序范围、配位数和最近邻原子间距等微结构参数,改变了原始态非晶合金中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx相的晶化行为,这是细化α-Fe/Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米晶结构和提高磁耦合性能的根本原因.     

快淬SmFe合金的微观结构及相组成

采用SEM、XRD、EDX、AFM等方法分析了快淬Sm-Fe合金的微观结构和相组成。研究表明：Sm-Fe合金铸锭由Sm2Fe17相、富Sm相和大量的α-Fe相组成，经过一定的均匀化热处理后，获得了几乎单一的Sm2Fe17相合金；快淬速度为10m／s时，获得的Sm-Fe合金由Th2zn17，菱形对称结构的Sm2Fe17相及少量的α-Fe组成，合金晶粒尺寸约为100nm，且分布不均匀：当快淬速度为20m／s时，合金仍由Sm2Fe17相和α-Fe相组成，但与10m／s的合金相比，α-Fe相明显增多，同时稳定相Sm2Fe17向亚稳定相Sm10Fe90转变；当快淬速度大于30m／s时，合金完全为ThCu7型六角晶结构的Sm10Fe90相，平均晶粒尺寸在40～50nm，分布均匀。     

各向同性Sm2Fe17Nx磁粉及其粘结磁体的制备

采用HDDR工艺制备出了各向同性Sm2Fe17Nx永磁粉，通过XRD，SEM，EDX等手段研究了Sm-Fe合金的凝固，均匀化热处理，氢化-歧化以及脱氢-再化合和氮化等过程中，合金的相及微观结构的变化。结果表明：1050℃，24h的均匀化热处理能有效地消除合金中的杂相，成功地制备出成分均一的单相2：17母合金：800℃氢化-歧化1h后，合金歧化成晶粒为纳米级SmHx和α-Fe，相同温度下脱氢-再化合2h后，合金又再化合为晶粒细小的2：17相，500℃氮化5h后，合金大量吸氮，晶格常数和单胞体积明显增加，体积膨胀量达6．28％；将上述制备的各向同性Sm2Fe17Nx永磁粉用质量分数为3％的环氧树脂粘结剂均匀包缚，获得了密度为6．04g／cm^3，磁性能为：Br=0．6704T，Hcj=015kA／m，（BH）max=73．7kJ/m^3的各向同性Sm2Fe17M粘结磁体。     

氢化后Sm2Fe17合金粉的脱氢-再化合过程演化

HDDR法生产Sm2Fe17Nx磁粉的关键是获得细小的晶粒。通过XRD，SEM，EDX等手段研究了Sm2Fe17合金粉在脱氢-再化合过程中的相及微观结构的演化规律。结果表明：在真空条件下，650℃时，已经歧化为SmHx和α-Fe的合金粉的脱氢-再化合开始，先形成非稳定的TbCu7结构的SmFe7相，随着再化合温度的升高，SmFe7相逐渐向稳态相Sm2Fe17转变，在850℃时转变完全；在再化合过程中，合金粉的颗粒大小不发生变化，但内部晶粒已经明显细化；850℃脱氢-再化合lh。晶粒大小约50nm。     

Zr元素对Sm2Fe17合金结构的影响

通过XRD，SEM，EDX等手段研究了Zr对Sm2Fe17母合金及均匀化热处理后合金的相及微观结构的影响。结果表明：少量Zr元素的加入，能有效抑制铸锭中α-Fe相的生成：改变富Sm相的分布形态，使其在合金中沿基体Sm2Fe17相晶界呈网状分布，同时能部分取代基体Sm2Fe17相中Fe；短时的热处理能进一步降低合金中α-Fe含量在消除富Sm相，并使Zr在合金中的分布趋于均匀，而长时间热处理对加Zr合金不是一个必要的环节。因此，Zr元素的加入有效的降低了成本，有利于制备成分均一的高质量的Sm2Fe17相母合金。     

Magnetism of selected ternary Sm compounds

The effect of In for Sn and Gd for Sm substitution on magnetic properties of the SmPdSn_1−xIn_x and Gd_xSm_1−xPdIn compounds has been studied. The behaviour of the first series differs markedly from the second one. One of the most visible difference in the magnetic properties is the fact, that in the SmPdSn_1−xIn_x series the so called non-Curie-Weiss (NCW) behaviour is observed whereas in the case of the gadolinium series the Curie-Weiss law (CW) is fulfilled. The values of magnetic phase transition temperatures, magnetic moment obtained at 7 T and magnetocaloric effect are much higher for Gd-rich compounds.     

基质CBC对稀土离子Eu，Sm，Sm／Eu掺杂发光的影响

高温固相法制备了在CaO-B2O3-CaCl2（CBC）基质中单双掺杂Eu^3＋，Sm^3＋，Sm^3＋／Eu^3＋的高光效发光材料。首次研究CBC对发光体光谱行为的影响；助熔剂对CBC：Eu^2＋IR光谱的影响等。结果表明：发光体与基质的激发和发射光谱存在同位发射效应。由于基质能带隙中能级和标准还原电位不同，非还原条件掺杂三价Eu^3＋，Sm^3＋得到Eu^2＋，Sm^3＋的发射。在CBC：Sm^3＋/Eu^2＋中Sm^3＋是Eu^2＋的高效敏化剂，存在激活剂与CBC的能量传递及Sm^3＋→Eu^2＋的共振能量传递。助熔剂LiCl对大部分低频区IR谱的T％有增强作用。     

Mathematical Simulation of Nd and Sm Extract Separation in （Nd，Sm）Cl_3－HCL－HEHEHP－Kerosene System

ＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＮｄａｎｄＳｍＥｘｔｒａｃｔＳｅｐａｒａｔｉｏｎｉｎ（Ｎｄ，Ｓｍ）Ｃｌ＿３－ＨＣＬ－ＨＥＨＥＨＰ－ＫｅｒｏｓｅｎｅＳｙｓｔｅｍＨｕａｎｇＷｅｎｍｅｉ；ＹｉｎｇＷｅｉｊｕａｎａｎｄＷａｎｇＮａｉｂｉｎ（黄...     

Physical study of Sm doped borochromate glass system

Sm³⁺ doped borochromate glasses of composition [xSm₂O₃-74.5B₂O₃-25Li₂O-(0.5 − x)Cr₂O₃] with x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 mol% have been prepared by conventional quenching melting method. The XRD profile confirm the amorphous nature of the glass samples. The density measurements were made using Archimedes’ principle of the prepared samples. Molar volume V_M, rare-earth ion concentration N and ionic radius r_p as well as field strength F have been estimated from the density measurements. The average optical basicity, Λ_th, electronegativity χ_2av and electronic polarizability α²⁻ were calculated for the prepared glass samples. Influence of rare earth ions on structural behavior in borochromate glasses have been investigated using infrared spectroscopy (IR). The structural changes have been analyzed with increasing rare earth concentration. Partial BO₃ ↔ BO₄ conversion as a function of rare earth concentration was observed. From the relative peak areas of BO₃ and BO₄ in structural groups the ratio N₄ has been calculated. ESR spectra were recorded at room temperature. The obtain ESR signals were used to estimate the paramagnetic susceptibility (χ).     

Y3Al5O12基质中Sm3+离子浓度对其发光特性的影响

采用溶胶-凝胶/燃烧合成法制备不同Sm~(3+)掺量的Y_3Al_5O_(12)发光体.用XRD,PL等手段研究样品的物相结构和光致发光性能与掺杂浓度之间的关系,并探讨了Sm~(3+)的自身浓度猝灭机制.结果表明:Sm~(3+)掺量对样品晶体结构无明显影响;Y_3Al_5O_(12):Sm~(3+)样品的激发主峰位于405 nm(~6H_(5/2)→~4F_(7/2))附近,而最大发射峰在617nm(~4G_(5/2)→~6H_(7/2));Sm~(3+)在Y_3Al_5O_(12)基质中的最佳掺杂浓度为3.0 m01%,其自身浓度猝灭的原因主要是相邻中心的电四极一电四极相互作用引起的交叉弛豫(~4G_(5/2)+~6H_(5/2)→~6F_(9/2)+~6F_(9/2))所造成的.