放电等离子烧结法制备的Nd-Fe-B/α-Fe纳米复合磁体

采用放电等离子烧结和化学气相沉积技术制备烧结型Nd-Fe-B/α-Fe纳米复合磁体,并对磁体的密度、微结构、磁性能进行了分析与表征.研究表明,采用Fe(CO)5热分解化学气相沉积法能实现纯净的纳米单质铁对磁粉表面的均匀包覆,并得到Nd-Fe-B/α-Fe纳米复合磁粉,包覆的纳米铁颗粒尺寸仅为50nm左右.将复合磁粉经放电等离子烧结,可实现快速致密化,当烧结温度达700℃,Nd-Fe-B/α-Fe纳米复合磁体已接近全致密,其晶粒大小约为100nm.该磁体的综合磁性能达到:Br=0.79T,Hcj=1201kA/m,Hcb=507kA/m,(BH)max=103 kJ/m3.     

Cu和Cr缓冲层对SmCo_5薄膜微观结构和磁性能的影响

利用新型AE(Advanced Energy)脉冲电源采取共溅射的方式在Si片上制备不同结构的Cr/SmCo_5/Cr和Cu/SmCo_5/Cr薄膜,并分别研究Cu和Cr缓冲层对SmCo_5薄膜磁性能和微观结构的影响。以Cu作为缓冲层时,在优于2×10―5Pa的真空环境下通过对样品在650℃退火60min,可以获得较良好的硬磁性能,垂直膜面的矫顽力可以达到1308Oe。以Cr作为缓冲层时,在低于2×10~(-5)Pa的真空环境中,且在650℃退火60min便制备出样品。随后分别改变Cr缓冲层的厚度和SmCo_5的厚度并观察其对Cr/SmCo_5/Cr的磁性能的影响。     

Nd含量对Nd2Fe14B/α-Fe各向异性双相复合纳米晶磁体织构和磁性能的影响

采用放电等离子快速热压、热变形的方法制备了名义成分为NdxFe94-xB6(x=8,9,10,11)的各向异性Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶永磁。研究了Nd含量对各向异性Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶永磁织构和磁性能的影响。研究结果表明,随着Nd含量的提高,Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶永磁c轴晶体织构逐渐强化,饱和磁化强度逐渐降低,但是磁体的矫顽力逐渐提高并导致剩磁也随之提高。     

超声化学-放电等离子烧结制备Nd2Fe14B/α-Fe双相复合磁体

采用超声化学法在介质中分解五羰基铁得到纳米Fe颗粒包覆Nd-Fe-B的复合磁粉,并采用放电等离子烧结 (Spark Plasma Sintering, SPS)制备出Nd2Fe14B/α-Fe双相复合磁体.研究了Fe(CO)5的加入量对颗粒的包覆量、复合磁粉显微形貌、磁体微观结构及磁性能的影响.结果表明,五羰基铁溶液的加入量为15ml(Fe与Nd-Fe-B的名义质量比为1∶4)时所制备的磁体具有较高的磁性能:Br=0.959T,Hci=693.3kA/m(8.71kOe),(BH)max= 141.93kJ/m3(17.83 MGOe).适当的Fe(CO)5加入量对烧结磁体的剩磁和最大磁能积有增强作用,而软磁性相的分散程度则对磁体的矫顽力有较大影响,当软磁性相含量不断增加,由于其表面吸附的氧的增加,导致磁体性能下降.     

熔淬法制备的Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶复合永磁体的磁性能

采用熔淬法制备了Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁合金。采用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等分析方法研究了在不同淬速下Nd8.5Dy1Fe84Co1B5.5Ga1合金的相组成和磁性能。结果表明,16m/s的淬速获得了最佳磁性能:μ0Mr=973mT,Hci=523.2kA/m,(BH)max=112.7kJ/m3。     

多元醇液相还原法制备纳米α-Fe2O3铁粉的研究

采用多元醇液相还原法从乙二醇中成功制备出面心立方单晶结构、晶粒尺寸为40-55 nm的球形纳米α-Fe2O3铁粉;用XRD、SEM等分析方法对制备的纳米氧化铁粉体进行物相和结构形貌的表征,并用VSM测定了纳米α-Fe2O3铁粉的磁性能。测试结果表明,该方法制备的铁氧体软磁性能优异。     

FeSiAl/纳米TiO2复合磁粉心的磁性能

利用纳米TiO2对铁硅铝粉体包覆制成复合磁粉心。采用扫描电镜、HP 4284A和CH-258测试仪检测了样品的表面形貌及软磁性能。实验结果表明,纳米TiO2在铁硅铝颗粒表面形成一层氧化膜,随着纳米TiO2含量增加,磁粉心的磁导率降低,品质因数提高,直流叠加特性变好,损耗降低。成型后的固化处理可以改善磁粉心的磁性能。     

元素添加、工艺优化对双相纳米晶复合永磁材料显微组织及磁性能的影响

从改善磁性能的角度出发,简要地介绍了近年来对双相纳米晶复合永磁材料的研究进展.从双相纳米晶复合永磁材料的制备工艺、元素添加、显微组织、磁性能等方面进行了归纳,表明:优良的显微结构是获得高性能双相纳米晶永磁材料的关键,通过元素添加或改善工艺可以优化组织,提高双相纳米晶复合永磁材料的磁性能.     

放电等离子烧结制备的Nd_2Fe_(14)B/α-Fe复合永磁材料

采用粉末混合技术和放电等离子烧结制备出各向同性Nd2Fe14B/α-Fe复合磁体.Fe的加入使磁体的剩磁增强,矫顽力降低.当(NdDy)14Fe79.5Ga0.5B6中Fe粉添加量达到5wt%时,磁体综合性能最佳:Br=0.84T,Hcj=1474kA/m,(BH)max=105.3 kJ/m3.当Fe含量大于5wt%时,由于Fe的团聚严重,α-Fe与基体相Nd2Fe14B作用效果降低,从而导致磁体磁性能降低,退磁曲线呈明显的两相特征.为进一步提高磁体性能,对含5wt%Fe粉的热压磁体进行热变形,形变量为70%,与不含Fe粉的热变形磁体相比,剩磁有所提高,而矫顽力下降很大,磁体(BH)max从231kJ/m3提高到266kJ/m3.     

Zr添加对粘结钕铁硼磁粉结构和磁性能的影响

采用熔体快淬工艺制备了未添加Zr和添加Zr的两种复相纳米NdFeB磁粉。研究了Zr元素添加、晶化、磁化及研磨工艺对NdFeB磁粉微观组织结构及磁性能的影响。研究结果表明,Zr元素的添加可以有效抑制α-Fe晶粒的长大,从而达到细化晶粒、增强硬磁相和软磁相之间的交换耦合作用,提高磁粉磁性能的作用。含Zr钕铁硼磁粉最佳磁性能达Br=0.79 T,Hci=801 kA/m,(BH)max=98 kJ/m3。     

γ-Fe_2O_3/SiO_2复合磁性纳米粒子制备与表征

将粒径约40nm的γ-Fe2O3纳米粒子加入到正硅酸四乙酯凝胶体系中,经水解、缩合,用溶胶-凝胶法制备得到了核壳结构的γ-Fe2O3/SiO2复合磁性纳米粒子,并通过透射电镜、X射线衍射、红外光谱、比表面测定仪、振动样品磁强计等手段对产物进行了表征。结果表明,γ-Fe2O3/SiO2粒子呈立方体形,粒径约70nm;包覆层为无定型的SiO2;复合磁性纳米粒子表现出顺磁性和良好的磁响应性(44.78 A·m2/kg),其完整包覆率为59.1%。     

球磨法制备的纳米晶LaNi_5的电极特性

研究了将纳米晶氢化物用作MH/Ni电池负极材料的潜在可能。研究发现用球磨电弧熔炼制备的LaNi_5得到的纳米晶粉末制备的电极具有26lmAh/g的放电容量。和用粗晶LaNi_5制备的电极相比,它更容易被活化,但循环寿命短些。这种纳米电极的这些特性被认为与球磨带来的合金特殊结构有关。     

新一代磁体--大块完全致密(Nd,Pr,Dy)2Fe14B/α-Fe基纳米复合磁体

纳米复合永磁材料是指由纳米尺度的硬磁和软磁性相彼此均匀弥散分布,通过相邻原子磁矩交换耦合作用而形成的复合体,理论磁能积高达1000 kJ/m3 (125 MGOe).本文报道了大块完全致密各向异性纳米复合磁体的开发近况,从2002年至今,不到四年,其进展激动人心,最大磁能积已由160kJ/m3(20MGOe)猛增至440kJ/m3(55MGOe),新一代磁体呼之欲出!     

溶胶-凝胶法合成的Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒

利用溶胶-凝胶法合成了Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒.X射线衍射(XRD)分析表明,合成的产物为多相Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒.利用振动样品磁强计(VSM)测量了所制得样品的磁化曲线,并由此得出了样品的饱和磁化强度和矫顽力.实验结果表明,在同一热处理温度下,当样品中Fe元素与Al2O3的质量比越大,所制得的Fe...     

高能球磨法和溶胶-凝胶法制备的Zn铁氧体纳米颗粒的穆斯堡尔谱研究

用固相反应法制备了大块Zn铁氧体，用高能球磨和聚乙烯醇(PVA)溶胶-凝胶法制备出20nm的ZnFe2O4纳米微粉，用X射线衍射研究了Zn铁氧体纳米颗粒的结构．从4．2K到300K的变温穆斯堡尔谱发现，不同方法制备的纳米晶的磁有序转变温度(TN)不同，并且纳米晶的转变温度比块体材料的要高，这是Fe离子和Zn离子在A位，B位不同分布的结果．     

CoO膜厚对磁控溅射Co/CoO薄膜结构和磁性能的影响

为了探究FM/AFM双层膜中的交换偏置现象,利用磁控溅射法制备Co/Co O薄膜,通过改变沉积时间获得了不同Co O层厚度的Co/Co O双层膜系。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、交变梯度磁强计(AGM)、超导量子干涉仪(SQUID)分别对样品的物相结构、表面形貌及磁性能进行分析和表征。结果表明,AFM层厚度对表面形貌有一定的影响,但表面成分不随AFM层厚度的变化而变化。所有样品的XRD谱均出现Co O(002)衍射峰,说明薄膜为晶态。不同厚度的Co/Co O双层膜样品表现出不同的矫顽力和偏置场,低温下样品的磁滞回线表现出明显的交换偏置效应,并且磁偏移量随膜层厚度增加呈现逐渐增大的趋势。当Co O厚度为62.5nm时,偏置场最大可达到420k A/m。     

溶胶-凝胶法制备的纳米LiZn铁氧体的磁性能

采用溶胶-凝胶方法合成出纳米LiZn铁氧体.用X射线衍射(XRD)分析其晶相和粒径,用振动样品磁强计测量样品的比饱和磁化强度σs随粒径D的变化.发现样品的σs随粒径D的增大而增大.在室温下,随着晶粒变大,矫顽力Hc变大.温度越低,样品的矫顽力越大.     

溶胶-凝胶柠檬酸盐自蔓延燃烧法制备的纳米级Mn-Zn软磁铁氧体磁粉

应用溶胶-凝胶柠檬酸盐自蔓延燃烧法制备了软磁Mn-Zn铁氧体磁粉.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析表明,样品为纳米级单相Mn-Zn铁氧体,其晶粒大小约为25nm.振动样品磁强计(VSM)测得Mn-Zn铁氧体磁粉的饱和磁化强度Ms为60.6m2/kg,矫顽力Hc为15.2kA/m,这表明纳米级Mn-Zn铁氧体磁粉不具有超顺磁特性.由于Mn-Zn铁氧体磁粉还具有很好的活性,可以用来制备高性能的软磁Mn-Zn铁氧体材料.     

各向异性纳米晶复合稀土磁体的研制

作者成功地开发了全密度各向异性纳米晶复合稀土永磁体,其制备技术新颖,工艺成本低.采用粉末混合技术,纳米磁体的(BH)max可以达到320～400kJ/m3(40～50MGOe).而采用粉末镀膜技术,(BH)max可达360～440kJ/m3(45～55MGOe).这样,制备各向异性纳米晶复合稀土磁体的主要技术困难就得到了克服.此外,作者观察到纳米晶粒复合磁体中软磁相的尺寸可达数十微米.这一尺寸是目前的界面交换耦合模型所建议的软磁相尺寸上限的一千倍以上.继续减小软磁相的尺寸并改善其分布将会进一步改善纳米晶粒复合磁体的磁性能.     

CoFe2O4/TiO2纳米复合薄膜的制备与磁性

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺制备了磁性CoFe2O4/TiO2复合薄膜.通过综合热分析(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、偏光显微镜(PLM)观测了复合薄膜的相结构和表面形貌,探讨了薄膜的合成机理,采用振动样品磁场计测量样品的磁性.研究发现,溶胶-凝胶法制得的复合薄膜中,随着热处理温度的升高,两相组分晶体各自析出长大,CoFe2O4均匀地分布在TiO2网状基体中.样品经800℃退火后得到了平整的CoFe2O4/TiO2磁性复合薄膜,晶粒平均粒径大约为19nm.随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.