块状纳米晶SmCo_5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30nm。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2.28MA/m,而剩磁比Mr/Ms高达0.7,并通过剩磁曲线ΔM—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,773K时其矫顽力为0.72MA/m,矫顽力温度系数β为-0.146%/K。

快淬磁各向异性SmCo_5的结构和磁性

采用熔体快淬法 ,在不同辊速条件下制得 Sm Co5合金条带。通过 X射线衍射和振动样品磁强计等手段对其结构和磁性进行研究。研究发现快淬带主要由 Ca Cu5结构的 Sm Co5相组成 ,在低辊速 (v=5 m/ s)条件下制得的快淬带经 90 0℃ / 2 h退火后 ,能获得高磁性能 :Mr=0 .91T,Mr/ Ms=0 .9,i Hc=12 96 k A/ m,(B· H) max=145 .6 k J/ m3 。

球磨SmCo_5纳米晶的结构与磁性

本文对球磨SmCo5及后续退火所形成纳米晶的结构与磁性进行了研究。研究表明 ,球磨后样品经不同温度退火可形成 1∶7相、1∶5相和 2∶17相。样品的晶粒大小随退火温度的升高而增大。由于成相和晶粒大小的变化 ,样品的磁性能也发生很大变化 :随退火温度的升高 ,样品的矫顽力先升高而后降低 ,饱和磁化强度 ,剩磁比和最大磁能积随退火温度的升高而下降。通过对球磨后 5 5 0℃退火 30min的样品的矫顽力机制研究表明 。

SmCo_5和FeCo两种快淬薄带混合物机械研磨的研究

在钼辊表面线速度V=35m／s条件下制备SmCo5和FeCo快淬薄带，对70（SmCo5）／30（FeCo）％（质量分数）的薄带混合物进行15～240min的短时间机械研磨实验，研究了该过程中研磨磁粉的微观组织演化和磁性能变化。XRD分析表明，机械研磨后的磁粉由SmCo5与α-（Fe，Co）两相构成；经过15min研磨后，SmCo5达到约6．5nm，而α-（Fe，Co）达到约23．9nm，而经过120min研磨的磁粉中两相的尺寸都〈10nm。VSM分析表明，经过60min机械研磨的磁粉的磁滞回线已呈现单一硬磁性相磁化的特征；在15～240min的机械研磨时间范围内，磁粉的饱和磁化强度随研磨时间延长而不断增大，从研磨15min的0．92T到研磨240min后达到1．3T，而磁粉的剩磁和矫顽力都在研磨90min时达到极大值，分别为0．32T和9．6×10^4A／m。

SmCo_5垂直磁记录薄膜的研究进展

SmCo5垂直磁化膜具有极高的单轴磁晶各异性,能有效克服当前垂直磁记录介质所面临的超顺磁效应问题,是未来超高密度磁记录介质的候选材料。本文叙述了SmCo5垂直磁记录薄膜制备的国内外发展现状,着重介绍了底层材料和结构对SmCo5垂直磁化膜微观结构和磁性能的影响,同时对今后SmCo5垂直磁记录薄膜的研究方向作了展望。

烧结SmCo_5合金750℃回火效应与内禀矫顽力

用 TEM、XRD 及 XPS 技术研究了烧结 SmCO_5合金750℃回火效应与内禀矫顽力的关系。发现烧结 SmCo_5 750℃回火后其内禀矫顽力严重降低的根本原因,并不是由于烧结 SmCo_5合金的共析分解和氧的增加,而是其共析分解的 SmCo_(17)相中存在某些多缺陷的区域,并在反磁化过程中成为反磁化形核中心。

SmCo_5/α-Fe双相复合纳米晶磁体的结构与磁性研究

超声波分解Fe（CO）5的产物Fe纳米颗粒,通过非均相沉淀获得包覆型SmCo5/α-Fe双相复合磁粉,采用放电等离子快速热压技术（Spark Plasma Sintering,SPS）制备出全致密的各向同性Sm-Co5/α-Fe双相复合纳米晶磁体,研究发现,软磁相α-Fe添加后,磁体的剩磁Mr有所提高,矫顽力Hci则有所减小,随后通过对各向同性磁体进行热变形制备出各向异性磁体,形成了较好的C轴晶体织构。软磁相α-Fe名义含量为10%时,磁体磁性能为：μ0Ms=1.01T、μ0Mr=0.86T、Hci=0.1708T。

SmCo_5硬磁薄膜的制备研究

以Cr层为底层和保护层,采用直流共溅射的方法在Si基片上制备了Cr(80 nm)/SmCo5(300nm)/Cr(8 nm)薄膜,并对样品进行550℃保温30 min的退火,然后分别利用EDX射线能谱仪、X射线衍射仪、原子力显微镜、振动样品磁强计分析研究了退火前后SmCo5薄膜样品的成分、结构、表面形貌、磁学性能及其变化规律.结果表明:在10-4Pa真空环境下,SmCo5薄膜在550℃退火,保温30 min后具有较好的硬磁性能,矫顽力Hc为1 738 Oe.

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。

高能球磨法制备的SmCo_5/α-Fe纳米双相复合磁粉的结构和磁性能

通过高能球磨法制备了SmCo_5/α-Fe纳米双相复合磁粉,研究了α-Fe含量对SmCo_5/α-Fe纳米双相复合磁粉磁性能、微观结构及交换耦合作用的影响。XRD分析结果表明,α-Fe的复合没有改变SmCo_5的晶体结构(仍为Ca Cu5结构)。磁性能测试结果表明,随着α-Fe含量的增加,SmCo_5/α-Fe纳米双相复合磁粉的矫顽力Hcj逐渐减小,剩磁Mr和最大磁能积(BH)max逐渐增大,当α-Fe含量为5wt%时,磁粉获得较优磁性能:Hcj=7.92k Oe,Br=3.04k G,(BH)max=1.30MGOe。Henkel曲线表明,磁粉内部产生了强烈的交换耦合作用。

a-Fe含量对各向同性SmCo5/a-Fe纳米双相复合磁体磁性能的影响

本实验采用声化学包覆和放电等离子快速热压的方法制备了各向同性SmCo5/a-Fe纳米双相复合磁体,研究了a-Fe含量对各向同性SmCo5/a-Fe纳米双相复合磁体磁性能的影响。研究结果表明,随着Fe掺杂量的增加,各向同性磁体的饱和磁化强度Ms逐渐增大,剩磁Mr先升高后降低,矫顽力Hci则总体呈减小趋势;当α-Fe名义添加量为10wt.%时,磁体获得最佳磁性能。

关于SmCo_5燒結磁体在750℃的行为——与日本名古屋大学水谷宇一郎教授交换样品、交流实验结果的情况

WestendorP首先发现SmCo5烧结磁体在各种温度下进行热处理时,其矫顽力发生明显变化的现象,即:在900℃附近热处理,得到较高的Hci,在750℃附近,Hci显著降低。Buschow等人把Hci的下降归因于SmCo5在750℃附近发生共晶分解而析出Sm2Co17。 1979年5月在日本箱根召开的第五届国际稀土钴永磁体及其应用会议上,日本名古屋大学岩间义郎、水谷宇一郎教授等人宣读两篇文章,在会上引起争论。他们用热磁分析方法（TMA）测量了在750℃处理100小时的SmCo5烧结磁体（35.6wt％Sm）的σ—T曲线,未发现Sm2Co17相的存在。

SmCo_5矫顽力与相变研究

用正电子湮没技术、1000kV超高压电子显微镜结合磁测量研究了SmCo_5永磁合金在回火中相析出和矫顽力机制。得出:从SmCo_5析出的Sm_2Co_(17)相本身不是反磁化形核中心,析出的Sm_2Co_(17)相中存在的某些多缺陷区域可以具有很低的磁各向异性,从而成为反磁化形核中心,使内禀矫顽力下降。 实验中发现:SmCo_5从25℃到900℃回火,750℃出现最大磁不可逆损失。各种近邻Sm^(3+)分布的中心Sm^(3+)的磁各向异性随温度变化,越接近Sm_2Co_(17)结构,Sm^(3+)为负磁各向异性的可能性越大。

磁性纳米粒子SmCo_5的合成及表征

SmCo5纳米粒子是重要的双金属稀土磁性材料。用四步制备了SmCo5纳米粒子。调节SmCl3和CoCl2混合溶液的pH至合适值后,加热回流,使得Sm3+和Co2+水解共沉淀。150℃下水热反应,制得粒径约为20nm的立方钐钴氧化物纳米粒子。最后,将水热制备的纳米氧化物在400℃氢气流中,以金属钠为还原剂,制得SmCo5纳米粒子。300K纳米粒子呈超顺磁状态,而5K时粒子呈铁磁状态,矫顽力为4.16×104A/m。

沸石基纳米非晶软磁材料的制备及其磁性

首次以分步水热合成封装法于孔径为0.56nm的沸石分子筛ZSM-5的孔道中成功地封装了强磁性材料SmCo5和铁氧体Fe3O4,并能圆满地测出了它们的磁滞回线及磁学参数:饱和磁化强度,剩余磁化强度和矫顽力Hc.实验表明:块材Fe3O4的矫顽力为102Oe,封装后变小为14Oe;块材SmCo5的矫顽力为702Oe,封装后能变小为69Oe,即由体相强磁性材料变为纳米非晶软磁材料,这是纳米粒子的小尺寸效应和量子尺寸效应所致.并由XRD,IR,吸附测定及磁滞回线得到了表征.

磁控溅射制备Cu底层的实验研究

使用射频磁控溅射方法在载玻片上制备Cu薄膜，并通过调整其溅射参数来改变Cu薄膜的内部结构。实验结果表明：当基的片加热温度为100～150℃、薄膜厚度为405nm、溅射功率为150～300W时，所制得的沿（111）面择优生长的Cu薄膜的Ⅰ（111）／Ⅰ（200）均大于15，可作为SmCo5垂直磁化薄膜的衬底层。

SmCo_5纳米颗粒和纳米薄片的制备、结构和磁性能

采用表面活性剂增强高能球磨技术及颗粒清洗、分级筛选工艺,制备了具有较高矫顽力、颗粒尺寸分布狭窄的SmCo_5纳米颗粒与纳米薄片,利用XRD.SEM,TEM.激光粒径分析（LPSA）和振动样品磁强计（VSM）等手段分别对其相结构、微观形貌、颗粒尺寸分布及磁性能进行了表征.结果表明,平均颗粒尺寸分别为9.8和47.5 nm的SmCo5纳米颗粒,其室温矫顽力分别为6.8×10^4和7.3×10^5A/n;SmCo5纳米薄片的平均颗粒尺寸为1.4μm,平均厚度为75 nm,具有明显的c轴织构和较强的磁各向异性,其难磁化轴和易磁化轴上的室温矫顽力分别可达5.5×10^5和1.6×10^6A/m;SmCo5纳米颗粒和纳米薄片的矫顽力表现出显著的颗粒尺寸依赖性.

Tm元素对SmCo_5晶体结构与磁性能的影响（英文）

采用X射线衍射分析(XRD)和磁性能测试等方法,分析了Tm元素掺杂对Sm Co5晶体结构和内禀磁性能的影响。XRD测试结果表明:Sm Co5和Sm0.8Tm0.2Co5.2均为Ca Cu5结构,掺杂Tm元素后,晶格常数c值增大,而a,b与晶胞体积减小;M-T曲线测试结果表明:Sm Co5和Sm0.8Tm0.2Co5.2的居里温度分别为957和965 K;在测试外加场为7 T的条件下,300 K时Sm Co5的各向异性场HA和饱和磁化强度M7T均高于Sm0.8Tm0.2Co5.2;当温度升高至473 K,Sm Co5的HA和M7T要低于Sm0.8Tm0.2Co5.2,说明Sm Co5中进行Tm元素掺杂可以有效的改善其在高温条件下的磁性能。

SmCo5纳米粒子及其纳米复合材料的研究进展

SmCO5稀土永磁材料在纳米级别时可以获得高的矫顽力和强烈的磁耦合特性，在超高密度磁记录材料、高性能永磁材料和纳米复合材料等领域具有重要应用。然而，低的剩磁限制了SmCO5永磁材料的发展。软硬磁双相纳米复合材料的出现弥补了其低剩磁的不足，为高性能高使用温度永磁材料的发展提供了重要基础，在航空航天、电动汽车以及风力发电等领域具有潜在的应用。采用物理法或化学法可以制备出SmCO5纳米粒子及其纳米复合粒子，这些方法具有各自的优点，也存在明显的不足。介绍了SmCO5纳米粒子的矫顽力机制和相应的制备方法（包括物理法和化学法），并对各方法的优缺点进行了总结和对比。同时，综述了SmCO5基纳米复合粒子的交换耦合作用机制以及它们的研究现状；通过对三类模型进行分析，阐明了纳米复合材料所面临的问题，指出了未来纳米复合材料的研究方向。

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))。