Tm元素对SmCo_5晶体结构与磁性能的影响（英文）EI北大核心CSCD

采用X射线衍射分析(XRD)和磁性能测试等方法,分析了Tm元素掺杂对Sm Co5晶体结构和内禀磁性能的影响。XRD测试结果表明:Sm Co5和Sm0.8Tm0.2Co5.2均为Ca Cu5结构,掺杂Tm元素后,晶格常数c值增大,而a,b与晶胞体积减小;M-T曲线测试结果表明:Sm Co5和Sm0.8Tm0.2Co5.2的居里温度分别为957和965 K;在测试外加场为7 T的条件下,300 K时Sm Co5的各向异性场HA和饱和磁化强度M7T均高于Sm0.8Tm0.2Co5.2;当温度升高至473 K,Sm Co5的HA和M7T要低于Sm0.8Tm0.2Co5.2,说明Sm Co5中进行Tm元素掺杂可以有效的改善其在高温条件下的磁性能。     

Structure,magnetic properties,and thermal stability of Sm1−x Tm x Co5 compounds

Structure, magnetic properties, and thermal stability of ternary Sm1-xTmxCo5 compounds were studied via X-ray diffraction(XRD), thermal magnetic analysis(TMA), and magnetic measurements. XRD results show that all the compounds have a main phase of hexagonal CaCu5-type crystal structure with small amount of impurity phases; increasing Tm content is associated with contraction of the hexagonal unit cell in the direction of the c axis and expansion of the a and b parameters. TMA results indicate that the Curie temperature(TC) of Sm1-xTmxCo5 compounds gets higher with the increase in Tm content.Magnetic measurements show that both the magnetic anisotropy field(HA) and the magnetization at an applied field of 7 T(M7 T) decrease with the increase of Tm content. However, the thermal stability of both the HAand M7 Tof all the Tm doped compounds is remarkably improved compared with that of the pure SmCo5 compound, leading to the result that both the M7 Tand HAof Sm0.8Tm0.2Co5 .2are higher than those of SmCo5 compound at 473 K, which indicates the good potential of Tm doped compound in the practical applications at elevated temperature.     

Gd60Co26Al14大块非晶合金的磁熵变

利用铜模吸铸法制备了Gd60Co26Al14非晶合金.采用示差扫描量热法(DSC),X射线衍射(XRD)和超导量子磁强计(SQUID)研究了其结构与磁热性能.XRD分析表明:铸态Gd60Co26Al14合金是完全的非晶结构;DSC测试显示Gd60Co26Al14合金在加热过程中在571 K发生玻璃化转变,并且出现了两个结晶温度,分别是602 K和642 K.SQUID测试结果表明:Gd60Co26Al14合金出现两个居里温度,分别是82 K和128 K;合金在外磁场5 T下82 K处的磁熵变达到7 J·(kg·K-1).     

Gd60Co26Al14大块非晶合金的磁熵变

利用铜模吸铸法制备了Gd60Co26Al14非晶合金。采用示差扫描量热法（DSC）,X射线衍射（XRD）和超导量子磁强计（SQUID）研究了其结构与磁热性能。XRD分析表明：铸态Gd60Co26Al14合金是完全的非晶结构;DSC测试显示Gd60Co26Al14合金在加热过程中在571K发生玻璃化转变,并且出现了两个结晶温度,分别是602K和642K。SQUID测试结果表明：Gd60Co26Al14合金出现两个居里温度,分别是82K和128K;合金在外磁场5T下82K处的磁熵变达到7J．（kg·k^-1）。     

熔融盐法合成高密度锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2-xTixO2

利用具有低共熔组成的LiOH-LiNO3混合锂盐体系,与高密度前驱体掺杂Co的Ni(OH)2,TiO2粉末混合,经3阶段温度烧结制备出高密度Co-Ti共掺杂的锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.2-xTixO2（0≤x≤0.1）。XRD分析表明,合成的LiNi0.8Co0.2-xTixO2具有规整的层状α-NaFeO2结构。LiNi0.8Co0.2-xTixO2颗粒均匀,平均粒度为1~5 μm,随掺Ti量的增加而减小,LiNi0.8Co0.15Ti 0.05O2的振实密度达3.17 g·cm-3。电性能测试表明,在0.2 C放电倍率和3.0~4.3 V的电压范围内,LiNi0.8Co0.15Ti0.05O2首次放电比容量达169 mAh·g-1,且具有良好的循环性能和高倍率放电性能。     

Sr0.8Re0.2Fe11.8Co0.2O19(Re=La,Nd)的制备、表征及吸波性能

采用溶胶凝胶法,制备Sr0.8Re0.2Fe11.8Co0.2O19(Re=La,Nd)复合铁氧体。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪表征粉体的结构及电磁性能。结果表明:得到的粉体为纯净的磁铅石型铁氧体,La3+掺杂样品的各项性能明显改善。在室温条件下,稀土离子掺杂后样品的Ms受到稀土离子掺杂的影响较小,Hc则明显提高;La^3+掺杂样品和Nd3+掺杂样品的Ms值接近,前者的Hc值则明显强于后者的,Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19的Ms和Hc分别为58.08A m^2/kg和362.0kA/m。稀土离子掺杂使铁氧体样品的复介电常数(ε′和ε″)增大,与Nd3+掺杂样品相比,La3+掺杂样品的介电损耗和磁损耗改善更为明显。利用传输线理论优化设计时发现,在1.2~2.4 mm之间,随着厚度的增加,Sr0.8La0.2Fe11.8Co0.2O19的反射率峰值先减少后增加,逐渐向低频移动;在厚度为2.0 mm时,其反射率峰值达到最小值为27.8 dB(11.8 GHz),小于10 dB的吸波带宽为5.2 GHz(9.5~14.7 GHz)。     

Zr_(1-x)Nb_xCo(x=0～0.2)合金吸放氢及抗歧化性能研究

采用真空电弧熔炼法制备了Zr_(1-x)Nb_xCo (x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)合金,研究了Nb掺杂对ZrCo合金相组成、吸放氢及抗歧化性能的影响。XRD结果表明:Zr_(1-x)NbxCo (x=0～0.2)合金主相为ZrCo相,含有少量ZrCo_2杂相;氢化物为ZrCoH_3相。Nb掺杂有利于ZrCo合金吸放氢性能的提高:ZrCo吸氢反应活化时间为7690 s,Zr_(0.8)Nb_(0.2)Co缩短至380s;ZrCo吸氢反应表观活化能力44.88 kJ·mol~(-1) H_2,Zr_(0.8)Nb_(0.2)Co降低至32.73 kJ·mol~(-1) H_2;10 K/min升温速度下,ZrCo-H系统放氢温度为597.15 K,Zr_(0.8)Nb_(0.2)Co-H系统降低至541.36 K;ZrCo-H系统放氢反应表观活化能为100.55 kJ·mol~(-1) H_2,Zr_(0.8)Nb_(0.2)Co-H系统降低至84.58 kJ·mol~(-1) H_2。放氢模式下798 K保温10 h ZrCo歧化83.68%,Zr_(0.8)Nb_(0.2)Co仅歧化8.71%;Nb掺杂降低合金氢化物8e间隙氢原子数量,减小岐化反应驱动力,提高合金抗歧化性能。     

Co元素及凝固速度对La-Fe-Si系NaZn13型相及磁性能影响

采用熔体快淬法制备不同快淬速度的 La0.8Ce0.2(Fe11.5-xCox)Si1.5 (x=0、0.3、0.5、0.7) 合金条带,经过 1273 K 20 min 热处理,通过 X 射线衍射和磁性测量研究 Co 元素及凝固速度对La-Ce-Fe-Co-Si的相形成和磁性能的影响。结果表明：Co 元素添加和快淬速度提高均有利于 NaZn13 型相的形成;Co 元素添加提高合金居里温度,减小磁滞,但是磁热性能有所降低;快淬速度提高导致合金的磁滞增大,但对磁热性能影响较小。     

Co元素及凝固速度对La-Fe-Si系NaZn_(13)型相及磁性能的影响

采用熔体快淬法制备不同快淬速度的La_(0.8)Ce_(0.2)(Fe_(11.5-x)Co_x)Si_(1.5)(x=0.0,0.3,0.5,0.7)合金条带,经过1273 K/20 min热处理,通过X射线衍射和磁性测量研究Co元素及凝固速度对La-Ce-Fe-Co-Si合金的相形成和磁性能的影响。结果表明:Co元素添加和快淬速度提高均有利于Na Zn13型相的形成;Co元素添加提高合金居里温度,减小磁滞,但是磁热性能有所降低;快淬速度提高导致合金的磁滞增大,但对磁热性能影响较小。     

SPS制备Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2Bx化合物磁热性能的研究

利用MA+SPS技术制备Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2Bx(x=0,0.02,0.03,0.04)化合物并对其晶体结构和磁热性能进行研究。XRD分析结果表明:该系列化合物具有六方Fe2P结构。随着B含量的增加晶格常数a和c均发生了明显的变化,导致c/a的值先减小后增大。分别利用DSC和VSM对材料的磁热性能进行了测试,结果表明居里温度TC和熵变均与B的含量存在一个非线性关系,当B的含量为0.02时Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2B0.02化合物的磁热性能最好,TC从x=0时的253K增加到263K,相应的滞后从23K下降到19K,在0~2T外磁场下的磁熵变从28.7J/kg·K增加到32.6J/kg·K。     

稀土对La0.6R0.2Mg0.2（NiCoAlMn）3.3储氢合金相结构和电化学性能的影响

以La0.6R0.2Mg0.2Ni2.8Co0.2Al0.2Mn0.1(R=La、Ce、Pr、Nd、Y)合金为研究对象,研究稀土元素R部分替代La后对合金相结构和相组成及电化学性能的影响。X射线衍射(XRD)和显微电子探针(EPMA)方法分析结果表明,合金La0.8Mg0.2Ni2.8Co0.2Al0.2Mn0.1退火组织主要由Ce2Ni7型相(或Gd2Co7型)、PuNi3型相和CaCu5型相组成;Pr、Ce、Nd元素的替代对合金的相组成没有明显影响,而Y元素替代使合金中CaCu5型相明显减少,Ce2Ni7型(或Gd2Co7型)相显著增加,其相丰度达到79.03%。Y元素替代时合金中Gd2Co7型相基本消失。电化学测试和分析表明,稀土元素R替代La后对合金电极活化性能影响不大,其中Pr、Nd、Y部分替代La在一定程度上提高了合金的最大放电容量,而元素Y替代时合金电极容量最高达到392.6mAh/g;Y元素部分替代La使合金电极的循环稳定性得到明显提高,S100达到90.3%。     

Co对重掺Sm的FeSi2基热电材料电学性能的影响

用悬浮熔炼法制备了含Sm和Co的N型FeSi2 基热电材料 ,研究了Co对含Sm的FeSi2 材料电学性能的影响。结果表明 ,材料的电学性能是由两种掺杂元素共同决定的 :Sm能明显降低样品的电阻率 ,而适量的Co能提高重掺Sm的FeSi2 基热电材料的α值和功率因子 ,Co在含Sm的FeSi2 中的最佳掺杂摩尔分数为 2 .2 3%左右。     

磁场热处理温度对Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.8储氢合金倍率性能的影响

在不同温度下对Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.8储氢合金进行磁场热处理,分别对合金的电化学性能、磁性能、合金的相组成及点阵参数进行测试和计算。结果表明:合金在磁场热处理前后的相组成没有发生明显变化,主相均为Ce2Ni7型(Nd,Mg)2(Ni,Co)7相和CaCu5型NdNi5相。磁场热处理使Ce2Ni7型磁性相的易磁化轴沿c轴取向,且晶格参数c增大,氢质子在四面体间隙中迁移的势能减小,合金的倍率性能大幅提高。温度越高,磁场热处理对合金的倍率性能改善越明显。     

Co对Ni-Mn-Sn系哈斯勒热电合金组织与性能的影响

基于Heusler型合金的各项优异性能,运用机械球磨、真空熔炼以及热处理工艺制备了Co元素掺杂的Ni_(50-x)Co_xMn_(39)Sn_(11)(x=0,2,4,6)系Heusler型系列块体材料。采用光学显微镜,能谱仪对块体试样进行组织结构的表征,利用激光导热仪、热电参数测试系统测试试样的热电性能,研究了不同温度条件下掺杂Co元素对Ni基Heusler型合金材料的组织结构及热电性能的影响规律。结果表明:适量的Co掺杂,可以改善材料的热电性能,使得电导率随掺杂量的增加而增大。掺杂后试样的热电优值升高,且x=6试样在700K获得最大热电优值。     

重稀土Ho、Tm对NdFeB合金结构及磁性能的影响

通过电弧熔炼和熔体快淬法制备(Nd1-xREx)12.94Fe80.59B6.47(RE=Ho,Tm)化合物,利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和振动样品磁强计等技术手段研究重稀土元素Ho、Tm对NdFeB合金晶体结构、微观组织和磁性能的影响。研究发现,以23m/s快淬速度制备的Nd12.94Fe80.59B6.47合金薄带,其综合磁性能最佳;随着Ho、Tm元素掺杂量的增加,(Nd1-xREx)12.94Fe80.59B6.47合金薄带的剩磁下降,然而,合金薄带的矫顽力明显增强。Ho、Tm重稀土元素的掺杂增强了合金的局部磁晶各向异性场,导致矫顽力上升。     

Co掺杂和甩带速率对NdFeB合金的结构、磁性能和吸波性能的影响

研究了Co元素对Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1(x=1,2,3,4,5)快淬薄带合金的相结构、磁性能和吸波性能的影响。利用真空非自耗电弧炉和行星式球磨机制备合金样品。通过X射线衍射分析仪(XRD)对粉末合金的相结构进行分析;采用扫描电镜观察微观组织;利用振动样品磁强计(VSM)测试不同辊轮转速及掺杂不同Co元素含量试样的磁性能;利用矢量网络分析仪(VNA)测试粉末样品球磨后的吸波性能。结果表明:Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1样品主相为Nd2(FeCo)14B硬磁相,属于四方晶系,P42/mnm空间结构,其晶胞参数随Co含量增加而线性减小。随着Co含量的增加,合金粉末分散性较好,且粉末的平均颗粒尺寸减小。以23m/s的转速且Co掺杂x=3时薄带的综合磁性能最佳。x=3时Nd2.2Fe13.7-xCoxB1.1合金在2～18 GHz内具有良好的微波吸收效率,样品在8.72 GHz处的最小反射峰频率达到最好,为-25.17 dB。     

SmCo1-xFexAsO的多重磁性转变

采用固相反应法,制备出一系列SmCo1-xFexAsO(x=0,0.05,0.1,0.2)多晶样品。XRD测试结果表明所有样品均为单相,且具有ZrCuSiAs型四方结构,随着掺杂量的增加,晶格参数a逐渐减小,c逐渐增加。磁性测量结果表明,低掺杂量样品在5~300 K之间先后经历了反铁磁-铁磁-顺磁的磁性转变,低场下的M-T曲线表现出明显的不可逆性,且随着掺杂量的增加,反铁磁转变温度降低,铁磁转变温度向高温方向移动,表明样品的反铁磁性逐渐被抑制,而铁磁性逐渐增强。M-H曲线表明,在反铁磁转变温度以下,掺杂量x<0.2的样品,随着磁场的增加发生了由反铁磁到铁磁性的变磁性转变,且随着掺杂量的增加,在同一温度下的转变磁场变小。在掺杂量x=0.2时,当温度降低到5 K时仍没有观察到变磁性转变,在掺杂量x=0.2附近可能存在变磁性临界终点。     

Sm2Co17型高温稀土永磁的微结构与磁性能

采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、磁力显微镜（MFM）和原位X射线衍射（XRD）等探讨Sm2Co17型稀土永磁材料的胞状结构、畴结构和相结构及其对磁性能的影响,制备使用温度为500℃的高温稀土永磁材料。结果表明,Sm（CoFe0.11Cu0.10Zr0.03）7.5具有很好的高温稳定性,500℃时的磁性能为：Br=0.708 T,Hci=646.7 kA/m,BHmax=85.4 kJ/m^3;其磁畴宽度远小于晶粒尺寸,但大于胞状结构的尺寸,使用温度较高的磁体具有较小的磁畴和胞状结构;当使用温度小于300℃时,Sm2Co17型磁体内存在的相结构为2：17R、2：17H和1：5相,矫顽力主要受1：5相的钉扎而产生;当300℃〈t〈tc^1：5时,部分1：5相转变成中间相并最终转变成2：7相,磁体的矫顽力将由1：5相钉扎和2：7相形核所控制;当t≥tc^1：5时,磁体的矫顽力将全部由非磁性1：5相和2：7相形核所控制。     

M（M=Sm,Nd,Pr）替代La对A2B7型贮氢合金电化学性能的影响

采用M（M=Sm,Nd,Pr）部分替代La,用合金熔炼及退火的方法制备La0.8–xMxMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05（M=Sm,Nd,Pr;x=0–0.4）电极合金,以提高RE–Mg–Ni系A2B7型贮氢合金的电化学性能。用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）分析合金的相组成和显微结构。结果表明,合金由六方结构Ce2Ni7型的（La,Mg）2Ni7相与六方结构Ca Cu5型的La Ni5相组成。随着M替换量的增加,铸态及退火态合金的放电容量均出现最大值。铸态及退火态合金的循环稳定性均随着M替换量的增加而增加。此外,合金的电化学动力学性能（包括高倍率放电性能、电荷传递速率、极限电流密度、氢扩散系数）均随着M替换量的增加呈现先上升后下降的趋势。     

R-Y-Ni系A5B19型(R=Y,La,Pr,Nd,Sm)储氢合金的微观结构和电化学性能

用真空电弧熔炼和退火处理制备了A5B19型R0.45Y0.55Ni3.5Mn0.2Al0.1(R=Y,La,Pr,Nd,Sm)储氢合金,采用XRD、SEM-EDS与电化学方法系统分析了镧系稀土元素对R-Y-Ni系A5B19型储氢合金微观结构和电化学性能的影响规律.结果表明,退火合金微观组织由Ce5Co19型相、Ce2Ni7型相和CaCu5型多相结构组成,其中R=La和Y时的Ce5Co19型主相丰度较高,Ce5Co19型相的晶胞体积V及晶格常数a、c均随添加稀土R原子半径的减小而减小.电化学测试结果表明,当R=La时,合金电极拥有最大放电容量为389 mAh/g;R=Nd和Sm时合金电极具有最佳的循环寿命(S100=90.0％);当R=Pr时,合金的高倍率放电性能HRD900性能最佳(86.7％),Nd0.45Y0.55 Ni3.5Mn0.2Al0.1退火合金具有较好的综合电化学性能.