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摘要:简要报道了近年来在南京大学磁性材料研究中的若干进展,内容涉及:核壳结构复合纳米材料的制备与磁性,原子尺度磁性材料的自组织制备,各向异性永磁薄膜,轻稀土巨磁致伸缩材料,磁致冷材料,多铁性材料,双钙钛矿室温隧道磁电阻效应,自旋电子学材料,稀磁半导体中的RKKY互作用及团簇化对铁磁性的影响,有机体系中的自旋输运等。
摘要:磁性纳米膜的应用涉及磁记录头、微电感、微变压器、电磁噪声消除器、高频磁传感器等,其核心材料是软磁薄膜,要求其具有高的磁导率并能保持到几百MHz甚至GHz微波频段.为了获得满足要求的高磁导率和频率响应特性磁性纳米膜,本文分别从机理和实验研究角度,系统研究了磁性纳米膜的高磁导率理论。首先从理论研究角度,系统研究了单层纳米膜和纳米颗粒膜的微波高磁导率机理.单层纳米膜高磁导率主要取决于高饱和磁化强度和面内可调的各向异性.从纳米层次对纳米颗粒膜的交换耦合开展了深入的研究,应用微磁学分析了交换耦合作用的物理图像,交换耦合对克服退磁效应、提高微波磁导率和磁损耗、提高电阻率等方面都起到关键作用.其次从计算模拟角度,深入分析了纳米膜的交换耦合、各向异性、逾渗阈值、电阻率等主要因素对纳米膜微波磁导率作用。为获得具有微波磁导率和兼顾高电阻率的磁性纳米膜,在逾渗阈值附近,进行了纳米膜的电阻率与磁导率相关性研究。最后,从典型磁性纳米膜制备工艺角度,研究了溅射沉积的Fe40Co40B20合金薄膜单层纳米膜和采用顺序沉积Co40Fe40820/SiO2不连续多层纳米颗粒膜,对高磁导率机理进行了实验验证。
摘要:稀土永磁材料的高磁性能使其成为应用广泛的基础性功能材料.概述了高性能烧结Nd-Fe-B和纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料的制备与性能研究的几点进展.在采用速凝铸带加氢爆工艺制备高性能烧结Nd-Fe-B磁体方面,概述了材料中添加元素对磁体显微组织和磁性能的影响,以及制备工艺对高能积磁体的力学性能和耐腐蚀性能的影响.在采用非晶晶化工艺制备纳米复合Nd2Fe14B/α-Fe型永磁材料方面,概述了添加元素在非晶晶化过程所起的作用,及其对材料相组成和微结构及磁性能的影响;同时概述了快淬速度、压力和晶化处理等制备工艺对材料微结构和磁性能的影响.
摘要:研究了460~640℃等温退火后纳米晶(FexCo1-x)73.5Cu1Nb3Si13.5B9(x=0.5,1)合金的初始磁导率麒随温度变化。与双相纳米晶Fe73.5Nb3Si13.5B9合金相比,(Fe0.5Co0.5)73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金室温下的磁导率降低,但晶化相和非晶相居里温度明显升高,并显著提高了合金在高温下的软磁性能。初步探讨了改善纳米晶合金高温磁性的机理。
摘要:提纯后的转炉烟尘通过还原、氮化处理生成氮化铁磁粉(γ′-Fe4N),用穆斯堡尔谱和X射线衍射(XRD)对γ′-Fe4N磁粉的微观结构进行了研究,并用振动样品磁强计(vSM)测量了样品的磁性,讨论了形成条件对γ′-Fe4N结构与磁性的影响。
摘要:针对电机用铁氧体(主要成分有Fe2O3,SrCO3,添加剂有SrC12,SiO2,SrSO4,CaCO3,A12O3,Cr2O3)中Cr^6+含量较高,采用高温氩气还原反应法,分250~780~1150123个温度段还原,每个温度段恒温10min。利用二苯碳酰二肼(C13H14N4O)分光光度法检测其Cr^6+含量,利用能谱分析其成分及含量对比变化,X射线衍射对比分析反应前后主要成分变化趋势。结果显示铁氧体中Cr^6+含量由2×10^-4左右降至5×100^-5以下,其主要成分改变量较小,指标达到欧盟实施的(《电器、电子设备中限制使用某些有害物质指令》(the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment,简称RoHS)环保条款要求.
摘要:采用放电等离子烧结技术制备了块状纳米晶SmCo7-xFex(x=0,0.4,1,2)烧结磁体,对磁体的微观结构扣磁性能进行了观察扣测试.X衍射结果表明,烧结磁体具有TbCu7结构,说明SPS过程可以获得稳定的1:7相.TEM观察显示,磁体晶粒尺寸在20~50nm.磁体具有较好的磁性能,x=0.4时,矫顽力为992.8kA/m,剩磁为0.634T(BH)max为69.75kJ/m^3。
摘要:采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了致密纳米晶SmCo5烧结磁体,研究了磁体的结构和磁性能。X衍射结果表明,烧结磁体具有CaCu5结构,说明SPS过程可以获得稳定的1:5相。TEM观察显示,磁体由平均晶粒尺寸约为30nm的1:5相构成。室温时磁体的矫顽力高达2208kA/m,而剩磁比高达0,7,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,773K时的矫顽力为456kA/m,矫顽力温度系数β为-0.212%/K。
摘要:采用声化学法制备Nd-Fe-B/α-Fe型双相包覆磁粉,再经放电等离子烧结(SPS)制备成致密块状磁体.研究了不同α-Fe包覆含量对复合磁体磁性能及微观结构的影响.结果表明,声化学法可以制备均匀混和的双相纳米磁粉,α-Fe纳米粉均匀的包覆在硬磁相颗粒周围.烧结后的各向同性磁体有明显的剩磁增强,具有较高的磁性能.当α-Fe包覆量为2%(体积分数)时,磁体性能最佳,其(BH)max值为148.64kJ/m^3.
摘要:采用SPS技术制备了纳米晶SmCo6.6Nb0.4烧结磁体,研究了磁体的结构和磁性能.X衍射结果表.4明烧结磁体具有TbCu7结构,说明SPS过程可以获得稳定的1:7相.TEM观察显示,磁体由平均晶粒尺寸约为30nm的1:7相构成.室温时磁体的矫顽力高达2.8T,而剩磁比高达0.74,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,矫顽力温度系数β为-0.169%/K。
摘要:金属基稀土永磁材料具有良好导电特性,在高频交变场环境下由于涡流效应损耗会降低其磁性能,尤其是难以应用在高转数电机领域。本文通过理论建模计算解释了涡流效应在磁体内变化的原因,从微观和宏观两方面,首次揭示了稀土永磁合金成分的显微分布形态对其自身绝缘特性的影响作用,以及解释了不同频率条件下材料电阻率存在差异的原因。并通过具体实验,制备得到具有优良绝缘特性、高性能稀土永磁体。
摘要:主要利用三维原子探针研究了Nb和Zr等元素在Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料中的分布情况。研究发现,Nb、Zr等元素的添加改善了合金的微观结构,使得合金晶化后晶粒细小均匀,晶粒形状更为规则,合金的综合磁性能得到提高。三维原子探针分析结果表明,Nb元素不固溶于Nd2Fe14B硬磁性相,主要以NbFeB的形式在晶界处析出;Zr元素在Nd2Fe14B相内有较高的固溶度,与Nb、Fe在晶界处以成份接近(Zr,Nb)Fe2相的形式析出,富Nb相和富Zr相在晶界的析出阻碍了晶粒的长大,进而细化了晶粒,改善了磁性能。
摘要:报道了光度法联合测定铝镍钴永磁合金中镍、铝、铜的分析方法.试样用硝酸(1+1)溶解,高氯酸冒烟处理,用丁二酮肟光度法测定镍,铬天青S光度法测定铝,双环已酮草酰二腙光度法测定铜。方法操作简单、快速、准确.
摘要:采用EBSD技术对不同工艺处理的低温热轧取向钢的尺寸、取向差、CSL等进行了分析,结果表明:当大角度晶界占优时,磁性能较好,采用快速加热工艺有助于增大角度晶界所占的比例,采用渗氮工艺能提高功所占百分比并增大晶粒尺寸:25~45。取向差的晶粒所占比例较大时,磁性能较好.相比重位点阵(CSL)理论,高能晶界理论(HE)更符合本试验结果.
摘要:采用喷射-沉淀法成功地制备了纳米晶Ni-Zn铁氧体粉料。通过XRD、TG.DSC、SEM、TEM和BET等测试手段分析了其微观结构和形貌.结果表明:沉淀剂种类和溶液pH值对喷射.共沉淀法制备Ni-zn铁氧体纳米粉的物相和结构有着显著影响。采用NaOH溶液为沉淀剂,pH值范围为7.0~7.5,可以获得颗粒细小均匀、形状完整的纳米晶Ni-Zn铁氧体粉料。在600℃煅烧1.5h,样品晶粒尺寸为30nm左右,平均颗粒尺寸小于100nm。
摘要:研究了用脉冲电流技术对纳米晶锰锌铁氧体粉体进行快速成型烧结。用X射线衍射分析了烧结前后样品的物相结构,用扫描电子显微镜分析了样品截面形貌。实验结果表明,得到的锰锌铁氧体块材样品具有尖晶石结构,样品成分有所偏析,其密度可以达到理论密度的96.8%。在特定形状石墨模具中,烧结样品粒径呈梯度分布,其原因可能与高能离子轰击、感应脉冲磁场和模具不同部分的热辐射有关系。
摘要:利用化学还原法在化学沉淀法制备的CoFe2O4超细粉表面包覆了一层无定形B-co合金,得到B-Co/CoFe2O4复合材料,研究了2~18GHz频率范围内复磁导率和复介电常数的变化。反射损耗计算表明,通过无定形B-Co合金包覆,CoFe2O4超细粉的微波损耗特性得到了很大的增强。B-Co/CoFe2O4复合材料的最大损耗频率和最大损耗峰数可以由材料的厚度来达到可控调节。
摘要:采用共沉淀法制备ZnxFe3-xO4铁氧体前驱体,前驱体经高温煅烧即可得到纳米ZnxFe3-xO4铁氧体粉未.利用XRD、SEM和VsM等对ZnxFe3-xO4铁氧体的结构和磁性能进行了研究.实验结果表明,采用本实验方法制备的ZnFe2O4铁氧体颗粒均匀,粒径大约100nm左右,并且颗粒之间团聚成规则的纺锤形结构;不同锌含量对铁氧体的结构和磁性能均有影响.