各向异性块体RCo5(R=Sm,Pr)纳米晶永磁材料的织构生长与磁性研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyl478
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
块体永磁材料在能源转换、信息技术、国防军工等领域具有广泛且重要的应用,高温应用时需要其同时具有高的磁能积和高的矫顽力。Sm Co5永磁材料是在400℃以上高温领域应用的理想强磁体,目前虽然它实现了高矫顽力(>30 k Oe),但其磁能积的理论极限值只有30.3 MGOe。用Pr元素取代Sm制备RCo5(R=Sm,Pr)永磁材料能提高理论磁能积,但是会造成矫顽力大幅下降。解决磁能积和矫顽力倒置关系的一个重要途径是制备具有强晶体学织构的纳米晶磁体。然而,传统烧结或热变形技术在高温下制备出的块体磁体晶粒尺寸粗大(>100 nm),在低温下制备出的磁体织构又很差。本文采用完全不同于传统工艺的短时低温强束缚高压热压缩变形技术,使用非晶做前驱物,实现了强织构块体RCo5(R=Sm,Pr)纳米晶(<100 nm)磁体的制备,获得了RCo5系块体磁体迄今为止最高的磁能积,并详细研究了纳米晶磁体的织构形成机制以及变形工艺对微结构与磁性的影响。采用高能球磨技术制备Sm:Co原子比为1:5的非晶合金,在强束缚下进行短时(<1分钟)、低温(<860℃)热变形,研究了连续变形和两步变形技术对各向异性块体Sm Co5纳米晶磁体微结构和磁性能的影响。连续变形过程直接升至最高温;两步变形则先在630℃进行约10秒的第一步变形,再升至最高温进行第二步变形。连续变形制备的磁体沿[00l]方向的织构强度I(002)/I(111)=790%,晶粒尺寸沿易轴方向约260nm。两步变形在同样最高温(860℃)制备出的磁体织构强度I(002)/I(111)=350%,晶粒尺寸约75 nm。相比而言,连续变形制备的Sm Co5磁体晶体学织构更强,这归因于迅速的升温变形抑制了对(00l)晶面取向排布不利的1:7相的析出。两步变形对晶粒尺寸控制效果显著,这归因于第一步变形使得Sm Co5磁体中形成了大量纳米结构进而提高了形核率。为了获得更高的磁能积,研究了Pr元素取代对(SmxPr1-x)Co5(0≤x≤1)两步变形磁体非晶形成、相组成和磁性能的影响。Sm-Pr-Co三元合金比二元合金非晶形成能力强,也易形成层错结构。两步变形技术制备出的(Sm0.2Pr0.8)Co5磁体沿应力方向晶粒尺寸约70 nm;沿[00l]方向织构强度I(002)/I(111)达到7500%,远高于Sm Co5磁体(790%)。磁体矫顽力为8.6 k Oe,剩磁比为0.965,剩磁为11.0 k G,磁能积达到了28.8 MGOe。在纳米晶中获得了强织构,是磁体同时拥有高矫顽力和高剩磁的根本原因。纳米晶磁体中沿[00l]方向强织构的形成一方面归因于含Pr元素的合金非晶形成能力优于Sm-Co合金,有利于(00l)晶面从成核阶段就开始取向排布。另一方面,第一步变形后得到的层错结构与(00l)晶面为平行关系,大应力、大应变下塑性变形由层错滑移开动完成,从而带动了未取向的(00l)晶面转到垂直于应力的方向上。基于上述纳米晶磁体制备技术和强织构的形成机制,开展了非晶前驱物两步变形制备各向异性块体Pr Co5纳米晶磁体及其微结构和磁性的系统研究。在变形最高温度为790℃时,制得的Pr Co5磁体晶粒尺寸约100 nm;I(002)/I(111)=3000%,是各向同性磁体(29.6%)的101倍。此温度制得的磁体磁能积最高,达到了30 MGOe,是RCo5系的最高水平;矫顽力为7.8 k Oe,剩磁为11.2 k G。另外,磁体矫顽力相对于室温的温度系数在300℃时为-0.19%/℃,优于已报道的Pr Co5磁体(-0.209%/℃);在350℃进行长时间的热处理后,磁性能基本不变,具有优越的温度稳定性。
其他文献
学位
本文以19世纪以来西方传教士或中国学者编撰的粤方言文献为调查对象,对其中的双宾句式进行穷尽式的描写和分析。在展示粤方言双宾句19世纪以来各阶段基本面貌的基础上,探讨其发展演变的规律和动因。论文一共包括四章。第一章介绍了汉语普通话双宾句和方言双宾句的相关研究现状、论文写作目的及意义,并对论文研究方法以及本文所调查的粤方言文献做了具体说明。第二章、第三章分别从间接宾语前有标记、无标记两个角度及进入句式
学位
油橄榄在榨油过程中会生成大量副产物,即油橄榄果渣。油橄榄果渣具有抗氧化、抗艾滋病病毒、肾保护及降脂等功效。为此,结合国内外研究进展,对油橄榄果渣的基本成分进行总结,并在此基础上对其中山楂酸、橄榄多酚、齐墩果酸三种功效成分的性质及其有利作用进行介绍,旨在为拓展其在食品及其相关领域的应用提供理论依据。
期刊
作为媒介积极使用者的“粉丝”成为是互联网环境中最活跃的因素之一,由其所形成的“粉丝文化”从以前单向的粉丝对偶像的追随和崇拜关系,向强调情感互动、粉丝参与的向度转变。原本分散的粉丝通过互联网技术逐渐凝聚在一起,形成一个有着统一情感指向的情感共同体,为了偶像的前途和发展不断地从事着各种劳动。而偶像为了自己的前途以及经济利益或者与粉丝之间的情感连接而不断地投入情感,从而进行劳动。这一过程中,偶像和粉丝都
学位
目的 调查上消化道癌高危人群胃镜筛查依从性的影响因素,并提出集束化护理干预策略,以提高其胃镜筛查依从性及上消化道癌的早期确诊率。方法 于2020年8月—2021年7月对徐州市区28个社区的260例上消化道癌高危人群进行问卷调查,采用单因素及多因素Logistic回归分析影响上消化道癌高危人群胃镜筛查依从性的因素。结果 (1)本组调查的260例上消化道癌高危人群中,男性118名(45.38%),女性
期刊
在西学东渐和救亡图存社会背景下,严复选择以报刊为平台宣扬自己的思想。严复的近代报刊实践是历史作用的选择,而其从事的报刊实践活动也对历史进程的推进产生重要影响。严复的近代报刊实践指的是严复以近代以来出现的报刊媒介为舆论平台所从事的报刊实践活动,主要历经自1895年至1917年的23年的时间历程,涵盖《时务报》《中外日报》《外交报》《大公报》等近代报刊的众多社论性文章,反映了严复以报刊言志的传播思想。
学位
学位
1840年,尘封已久的中国大门在英国的炮响声中被打开,这个古老而神秘的东方国度被迫与世界开始产生联系。1840年后的晚清,主要社会形态是半殖民地半封建社会,半殖民地社会下,殖民者的强大使得一部分中国人开始开眼看世界,提出了“师夷长技以制夷”的主张;半封建社会下,农民阶级与统治阶级矛盾进一步激化。面对这“数千年未有之变局”,一些开明的中国人开始主动向西方学习,致力于“救亡图存”这一目标。李鸿章作为开
学位
自从2000年开始,我国步入老龄化时代并且人口老龄化程度逐年加深。与此同时,互联网与老龄化这两个词越来越多地并列出现。为了帮助老年群体更好地融入数字生活,国家层面积极推进“互联网应用适老化及无障碍改造专项行动”;企业层面立足中老年群体,直击需求痛点,推出适合老年人群的数字化产品。发展适合中老年群体的网络音频不仅符合当下的社会环境和国家政策,同样也是基于该群体的自身条件和媒介使用习惯铺就的网络入门之
学位
恐怖主义是国际社会的公害,自上个世纪以来中国和中亚国家就面临着共同的恐怖主义威胁。为了解决这一安全难题,各国在双边和多边框架下进行了一系列的反恐合作,对恐怖主义势力造成一定程度上的打击。近年来,尽管中国和中亚国家在上海合作组织框架下的反恐安全合作中取得了很多成果,但恐怖主义势力始终不能被彻底消除,且还有蔓延的趋势。在“一带一路”背景之下,中国和中亚国家必须深化反恐合作,营造一个和平稳定的发展环境。
学位