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《納米復(fù)合磁性材料的制備與性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào):TM273密級(jí):UDC:620編號(hào):201421802021河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文納米復(fù)合磁性材料的制備與性能研究論文作者:李世泰學(xué)生類別:全日制學(xué)科門類:工學(xué)學(xué)科專業(yè):材料學(xué)指導(dǎo)教師:步紹靜職稱:副教授資助基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(No.51271072),國(guó)家自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目(No.51301056),河北省自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目(No.E2015202008)。DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsScie
2、nceSTUDYONTHEPREPARATIONANDMAGNETICPROPERTIESOFNANO-COMPOSITEMAGNETICMATERIALSbyLiShitaiSupervisor:Assoc.Prof.BuShaojingMay2017ThisworksupportedbyGeneralProgramfromtheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.51271072),aGrantfromNationalScienceFundforYoung(No.51301056)andHebeiN
3、aturalSciencefoundationofChina(No.E2015202008).摘要傳統(tǒng)永磁材料的磁能積已經(jīng)接近理論值,新型的納米復(fù)合磁性材料能夠通過(guò)軟硬相間的交換耦合作用大幅提高其磁性能。本論文采用高能球磨的Sm-Co納米顆粒及溶膠凝膠-浸漬提拉制備的SrFe12O19多孔薄膜作為復(fù)合材料中的硬磁相,通過(guò)多元醇法、化學(xué)鍍法、溶劑熱法在硬磁相表面沉積Co(Fe-Co)軟磁相,制備出Sm-Co/Co(Fe-Co)復(fù)合顆粒和SrFe12O19/Fe-Co復(fù)合薄膜。利用XRD、TEM、SEM、DSC、VSM等檢測(cè)手段對(duì)其微結(jié)構(gòu)及磁性能進(jìn)行了表征
4、,探討了不同方法的反應(yīng)機(jī)理及試驗(yàn)參數(shù)對(duì)軟硬復(fù)合磁性材料微結(jié)構(gòu)及磁性能的影響,為納米復(fù)合磁性材料的制備提供試驗(yàn)依據(jù)和理論參考。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):(1)采用多元醇法制備出hcp-和fcc-兩種結(jié)構(gòu)共存的Co顆粒,研究了多元醇的還原機(jī)理及前驅(qū)體中Co2+濃度對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)Co2+濃度對(duì)產(chǎn)物物相組成有重要影響。在前驅(qū)體中引入Sm-Co顆粒制備的Sm-Co/Co復(fù)合顆粒Hc=311.4Oe,Mr/Ms=0.087。(2)采用化學(xué)鍍法制備出單一fcc-結(jié)構(gòu)的Co顆粒,分析了fcc-Co的形成機(jī)理,探討了試驗(yàn)參數(shù)對(duì)純Co顆粒的影響。研究發(fā)現(xiàn)Co2+濃度為0.108m
5、ol/L制備的Co顆粒最小,粒徑約100nm,聚乙烯比咯烷酮(PVP)添加量影響磁性能,反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物純度影響較大。引入Sm-Co顆粒,制備的Sm-Co/Co復(fù)合顆粒交換耦合作用較弱,剩磁比沒(méi)有提升。(3)通過(guò)溶劑熱法將不同摩爾比的Fe3+與Co2+溶液同時(shí)加入到高壓反應(yīng)釜中,制備出了不同結(jié)構(gòu)的Fe-Co相顆粒。研究發(fā)現(xiàn)Co2+誘導(dǎo)Fe3+的沉積,F(xiàn)e3+/Co2+摩爾比降低時(shí),Ms逐漸升高,(Fe,Co)3O4含量逐漸較少。由于產(chǎn)物中含有氧化物,軟硬相間耦合作用受到限制,制備的Sm-Co/Fe-Co磁性能不理想。(4)采用溶膠凝膠-浸漬提拉法制備出S
6、rFe12O19多孔薄膜,溶膠反應(yīng)20min,PS模板浸漬10s得到蜂窩狀SrFe12O19多孔薄膜。結(jié)合化學(xué)還原法制備出SrFe12O19/Fe-Co復(fù)合薄膜,Hc=1896.2Oe,Mr/Ms=0.367。關(guān)鍵字:磁性材料復(fù)合顆粒化學(xué)還原法微結(jié)構(gòu)磁性能IABSTRACTMagneticenergyproductoftraditionalpermanentmagnetisclosetothetheoreticalvalue,themagneticpropertyofnano-compositemagneticmaterialscanbegreatly
7、increasedbyexchangecouplinginteractionbetweenhardandsoftphases.Inthispaper,Sm-Coparticlesbrokenbyhigh-energyballmillandSrFe12O19porousfilmswhichwerepreparedbysol-gelprocessinganddipcoatingtechniquewerechosenasthehardphaseofcompositematerials,Sm-Co/Co(Fe-Co)compositeparticlesandS
8、rFe12O19/Fe-Cocompositefilmsweresynthesizedwith