STRUCTURAL CHANGES DURING CRYSTALLIZATION OF AMORPHOUS Sm-Co MAGNETIC FILMS

<正> 稀土过渡族金属合金采用溅射方法容易制得非晶态材料,经晶化处理后得到的矫顽力要比一般制造的晶体永磁材料为高,例如等离子喷镀的非晶SmCo_5磁体经晶化处理后内禀矫顽力_iH_c由小于3000 Oe变成67500 Oe,远比一般烧结SmCo_5磁体_iH_c=10000—30000Oe的高。至于稀土过渡族金属薄膜在晶化过程中结构的变化,由于薄膜质量很小,且易氧化,因此文献中很少报道。本文研究了SmCo_5非晶薄膜晶化过程中     

SmCo非晶及纳米晶薄膜的磁性及微结构

稀土过渡族金属磁性薄膜作为高密度磁记录材料引起科技界的广泛关注。作为磁记录介质要求具有小的磁粒尺寸才可能有高的记录密度。通过溅射制出非晶膜，再通过控制回火使其晶化得到小的磁粒尺寸是比较好的方法。我们用多靶磁控溅射制备出非晶SmCo薄膜，研究其晶化和磁性能及微结构之间的变化关系。并对其磁性变化规律进行了讨论。     

SmCo_5非晶磁体的磁场热处理研究

采用非晶晶化法制备SmCo_5纳米晶永磁体,研究热处理过程中有无磁场以及磁场热处理过程中退火温度、保温时间对SmCo_5纳米晶永磁体结构和磁性能的影响。研究发现,通过500℃磁场热处理样品的磁性能明显优于不加磁场热处理样品的磁性能,矫顽力提高了46.24kA/m,剩磁提高了170.18×10~(3 )A/m。当磁场热温度为700℃时,磁体矫顽力达到1334.8kA/m,剩磁达到最大值607.45×10~(3 )A/m。此外,在相同热处理温度下,延长保温时间,也能够提高SmCo_5磁体的结晶度,进而改善磁体的磁性能。     

辊速及晶化工艺对(Nd, Pr)13Fe80Nb1B6快淬薄带组织和矫顽力的影响

用熔体快淬法制备(Nd,Pr)_(13)Fe_(80)Nb_1B_6快淬薄带并晶化处理,研究辊速和晶化条件对其组织和矫顽力的影响.结果表明,在10～20、25和35 m/s分别得到纳米晶、部分非晶和完全非晶薄带,且在18 m/s制备的薄带有较好的c轴各向异性.快淬态薄带的矫顽力随辊速(10～25 m/s)的增大而增加.非晶薄带晶化后由(Nd,Pr)_2Fe_(14)B相和富稀土相组成,且完全非晶薄带晶化后比部分非晶薄带晶化后的矫顽力要高,这是由于前者比后者具有更均匀的微结构造成的.非晶薄带晶化后矫顽力最大为1616 kA/m,高的矫顽力与添加Pr和Nb有关.     

RE2Fe14B/α-Fe(RE=Nd,Dy,Pr)纳米复合永磁材料的研究

随着稀土含量的增加,快淬薄带矫顽力提高,剩磁降低,当稀土总量为10at%和快淬速度为12 m/s时,快淬薄带的矫顽力可达955 kA/m.当稀土总量为9.5at%时,快淬薄带晶化后的磁性能几乎不受快淬速度的影响.Dy替代部分Nd,提高了快淬薄带的非晶形成能力和热稳定性;经过晶化处理后,快淬薄带的矫顽力明显提高,剩磁略有下降,居里温度提高.Pr替代部分Nd,也提高了快淬薄带的非晶形成能力和热稳定性:经过晶化处理后,快淬薄带的剩磁和矫顽力都有所增加.     

Sm-Co二元合金非晶块体材料的制备与表征

稀土-过渡金属二元系合金稳定的非晶块体材料的制备一直是非晶材料研究领域的挑战性难题。本研究组以Sm-Co二元合金体系为例,探索出了一条制备稀土-过渡金属二元合金非晶块体材料的创新途径。采用真空感应熔炼制备Sm-Co合金铸锭、高能球磨制取合金非晶态粉末、高压放电等离子烧结致密化的工艺路线,制备获得了稳定的Sm-Co二元合金非晶块体。对块体材料进行XRD、DSC、TEM等表征和分析,研究了二元非晶合金块体的结构和制备工艺的关系。     

Sm(Co, Cu, Fe, Mn)_(7.8)永磁体铸造结晶组织及Cu偏析对矫顽力的影响

本文研究了Sm(Co, Cu, Fe, Mn)_(7.8)永磁体铸造结晶组织及Cu偏析对矫顽力的影响。结果表明,不同冷却速度的铸造合金锭具有不同的结晶组织。在等轴晶组织中,晶内贫Cu,晶界上富集游离Cu,保存有一些Sm_2Co_(17-x)T_x六方结构高温相,造成矫顽力下降;而在细的柱状晶组织中,无严重的成分偏析。经烧结和固溶处理后的磁体,为位错胞状显微组织,胞壁间弥散着脱溶Cu和富Cu的SmCo_(5-x)T_x相,它们在反磁化过程中,可能对畴壁起着钉扎作用,因而具有高矫顽力。     

EFFECTS OF AS-CAST CRYSTALLINE STRUCTURE AND Cu SEGREGATION ON COERCIVITY OF Sm (Co, Cu, Fe, Mn)_(7.8) PERMANENT MAGNET

本文研究了Sm(Co, Cu, Fe, Mn)_(7.8)永磁体铸造结晶组织及Cu偏析对矫顽力的影响。结果表明,不同冷却速度的铸造合金锭具有不同的结晶组织。在等轴晶组织中,晶内贫Cu,晶界上富集游离Cu,保存有一些Sm_2Co_(17-x)T_x六方结构高温相,造成矫顽力下降;而在细的柱状晶组织中,无严重的成分偏析。经烧结和固溶处理后的磁体,为位错胞状显微组织,胞壁间弥散着脱溶Cu和富Cu的SmCo_(5-x)T_x相,它们在反磁化过程中,可能对畴壁起着钉扎作用,因而具有高矫顽力。     

金属诱导晶化基础与应用研究进展

将非晶半导体与金属相接触,可以诱导非晶半导体在极低的温度下结晶,这一现象被称为金属诱导晶化。薄膜状态的晶体半导体是用于众多先进技术中的关键材料,被广泛应用于微电子、光电子、显示技术和光伏技术等领域。金属诱导晶化为低温晶体半导体器件的制造、纳米多孔金属材料的合成以及金属材料界面工程提供了一种崭新的途径,引起了学术界和工业界的广泛关注。本文综述了金属诱导晶化的研究进展,对不同金属/非晶半导体体系中存在的金属诱导晶化现象进行了归纳分类总结,对其热力学原理和动力学机制进行了详细的计算与分析,突出了界面热力学在薄膜体系的固→固相变中的作用,最终阐明了金属诱导晶化过程的内在机理,并对金属诱导晶化过程未来的研究趋势进行了展望。     

纳米复合磁体

纳米复合磁体也称交换弹簧磁体 ,是利用交换相互作用使得具有高磁化强度的铁磁性相 (α)与具有大结晶磁各向异性的硬磁性相 ( β)耦合 ,从而获得α的磁化不易受外界磁场影响而反转 ,具有高磁化强度并且矫顽力也很高的新型磁体。纳米复合磁体的典型制造方法是利用熔体急冷法获得非晶合金后再经晶化处理来制得 ;另一种方法则是利用机械合金化法首先获得非晶相与微晶混合组织 ,然后再经热处理来制取。但这些方法都不能控制结晶取向 ,只能制得各向同性材料 ,当前已能生产Ｆｅ3Ｂ/Ｎｄ2 Ｆｅ14Ｂ、α Ｆｅ/Ｎｄ2 Ｆｅ14Ｂ和α Ｆｅ/ＳｍＦｅ7Ｎｘ…     

高矫顽力低稀土含量快淬Pr10．5（FeCoZr）83．5B6粘结磁体制备

采用部分过快淬加后续晶化退火处理的方法，研究了快淬速度和晶化工艺对低稀土含量Pr0.5(FeCoZr)83.5B6粘结磁体磁性能的影响。通过实验对比发现，以26m／s速度快淬出的条屑由微晶和非晶组织组成，在700℃经10min的晶化处理，可获得最佳磁性能，用3．25％(质量分数)环氧树脂粘结的磁体磁性能为：Br=0．673T，Hci=610kA／m，Hcb=379kA／m，(BH)rn=71kJ/m^3，具有较高的内禀矫顽力和综合磁性能。     

低稀土Nd-Fe-B非晶合金粉末的冲击成形

作为一种新型Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体,低稀土Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ磁体具有硬磁相Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ与软磁相Ｆｅ３Ｂ微细混合的纳米晶组织,通过这两相的交换耦合作用而实现高矫顽力磁特性。但其Ｆｅ３Ｂ相属亚稳相不可能用烧结法来制造,目前只能采用超快冷凝法生产非晶态合金,再通过热处理来得到。当前冲击成形法可以说是非晶态合金粉末固化成形的最好方法,在利用冲击波成形时粉末进行激烈摇动而高密度化,其冲击压缩时间一般仅为１０－６Ｓ左右,在如此短暂的一瞬间非晶合金不致于晶化,同时由于冲压而引起粉末表层变成熔融状态,但粉末内部温度…     

块状纳米晶SmCo5烧结磁体的结构及其磁性能

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备致密块状纳米晶SmCo5烧结磁体,研究磁体的结构和磁性能.XRD结果表明:球磨粉末基本为非晶结构,烧结磁体具有CaCu5结构.TEM结果表明:磁体获得晶体均匀分布的组织结构,平均晶粒尺寸约为30 nm.电子选区衍射(SAED)分析表明:磁体主相为SmCO5相.室温时磁体的矫顽力高达2.28 MA/m,而剩磁比Mr/Ms高达0.7,并通过剩磁曲线-M-H及其变化趋势,说明在纳米晶之间存在强烈的晶间交换耦合作用.烧结磁体具有良好的高温性能,773 K时其矫顽力为0.72 MA/m,矫顽力温度系数β为-0.146%/K.     

NiTi形状记忆薄膜的溅射制备及晶化热处理工艺

用磁控溅射法制备了NiTi非晶薄膜。薄膜无形状记忆效应。研究了经不同晶化热处理后的形状记忆效应,获得的最佳晶化热处理条件为500－700℃范围内晶化0．5h。     

SPS制备各向异性微米晶SmCo_5烧结磁体的研究

采用放电等离子烧结技术制备了各向异性微米晶SmCo_5磁体,研究了磁体的烧结工艺及添加Fe纳米粉对磁体结构和磁性能的影响。研究发现,SmCo_5烧结磁体的最佳烧结温度为830℃,此时磁体的室温磁性能最佳:B_r=8.19 kGs,H_(cj)=10.6 kOe,(BH)_(max)=13 MGOe;而添加Fe纳米粉的烧结磁体,饱和磁化强度升高,但剩磁和矫顽力降低。XRD结果表明,未添加Fe纳米粉的烧结磁体具有单相CaCu_5结构,而添加Fe纳米粉的烧结磁体出现了2∶17相和Fe-Co软磁相。SEM及能谱分析发现,添加的Fe纳米粉扩散进入了1∶5相,形成Sm(Fe,Co)_5和Sm_2(Fe,Co)_(17))。     

非晶合金炉内退火和通电退火纳米晶化的比较

对于一些含Ｃｕ的和含Ｎｂ的铁基非晶合金晶化热处理时 ,通过控制部分晶化过程可获得超细晶组织 (纳米晶 )。这种纳米晶合金的特点 ,是具有优越的软磁性 ,亦即具有很高的饱和磁化强度和低的矫顽力。铁 类金属非晶合金通常采取 50 0～ 6 0 0℃退火即可实现部分晶化。这类非晶合金之所以形成纳米晶相 ,往往与合金中有少量铌和铜的存在有关 :铜实际上不与铁混溶会形成局域原子丛聚 ,从而促成了纳米晶组织的形核 ;加铌会使剩余非晶相稳定化并阻止晶粒长大。印度和意大利的研究者比较研究了ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ非晶合金采取炉内退火和通电退火对其…     

NdxFe1—x非晶膜及其晶化过程的TEM原位观察

用X射线衍射和透射电镜研究了用闪蒸法(Flash evaporation)在77K制备的Nd_xFe_(1-x)(X=0.06-0.90)非晶薄膜的室温稳定性及其晶化过程当0.19相似文献   

IN SITU TEM OBSERVATION OF AMORPHOUS Nd_χFe_(1-χ) THIN FILMS AND THEIR CRYSTALLIZATION

用X射线衍射和透射电镜研究了用闪蒸法(Flash evaporation)在77K制备的Nd_xFe_(1-x)(X=0.06-0.90)非晶薄膜的室温稳定性及其晶化过程 当0.19相似文献   

简讯

稀土永磁材料Dy扩散处理对NdFeB烧结磁体结构的改进作用日本丰田中心研发实验室Yukio Takada等人为了进一步提高NdFeB磁体的矫顽力,研究了Dy扩散处理后NdFeB烧结磁体晶粒尺寸及夹杂物。研究结果表明:作为NdFeB磁体夹杂物的氧,同Dy反应生成Nd-Dy氧化物主要残留于NdFeB晶粒三角结合带。因为Dy一旦氧化就不能起到提高矫顽力的作用,故降低氧     

SmCo_5永磁体的长期时效特性

液相烧结SmCo_5永磁体热稳定性与磁体的内禀矫顽力H_(ci)及磁滞回线方形度H_k发现有密切关系,找到了初始的不可逆磁损失、长期时效过程中的不可逆磁损失及在较高温度(如250℃)下的总损失(可逆与不可逆损失的和)与H_(ci),H_k的关系曲线。为改善磁体的热稳定性,必须提高磁体的内禀矫顽力及磁滞回线方形度。