本文關(guān)鍵詞：無稀土元素Co_nC納米永磁材料的制備與磁性能研究

  更多相關(guān)文章： 水熱法 Co_nC納米粉體 生長(zhǎng)機(jī)理 微觀結(jié)構(gòu) 磁性能

【摘要】：稀土永磁材料體系應(yīng)用非常廣泛。由于稀土危機(jī)以及稀土價(jià)格的不斷上漲,無稀土永磁材料體系具有很大的應(yīng)用前景。其中ConC納米永磁材料是無稀土永磁材料的代表體系,目前很多科學(xué)家主要是用磁控濺射和離子濺射等方法合成ConC薄膜,矯頑力以及飽和磁化強(qiáng)度達(dá)不到永磁材料的要求,而且通過磁控濺射合成的是薄膜,其應(yīng)用的領(lǐng)域受到限制。因此,研究ConC納米永磁材料的合成機(jī)理,微觀結(jié)構(gòu)和磁特性之間的關(guān)系具有非常重要的意義。本文以水熱法為基礎(chǔ),首先合成納米級(jí)的鈷粉,通過改變溫度、檸檬酸鈉、氫氧化鈉的濃度來改變納米級(jí)鈷粉的形貌,合成出表面活性能高的納米級(jí)鈷粉,作為熱處理的鈷源。其次分別研究鈷粉和碳納米管、鈷粉和石墨熱處理制備的ConC(CNTs)、ConC(G)的相組成,同時(shí)研究不同熱處理溫度、不同碳的含量等參量對(duì)ConC的微觀結(jié)構(gòu)以及磁性能的影響。最后研究了水熱法直接合成納米級(jí)ConC粉體的相結(jié)構(gòu),通過調(diào)節(jié)水熱法合成過程中溫度、時(shí)間等參量,研究水熱法合成對(duì)納米級(jí)ConC粉體的生長(zhǎng)機(jī)理、微觀結(jié)構(gòu)和磁性能之間的聯(lián)系,主要結(jié)論如下：1.水熱法合成納米級(jí)的鈷粉的形貌與溫度、檸檬酸鈉、氫氧化鈉等參量有密切的關(guān)系。140℃合成的納米級(jí)鈷粉的形貌是切片棱柱型,隨著水熱溫度的增大,逐漸變成球狀,其主要生長(zhǎng)機(jī)理為奧斯特瓦爾德熟化理論和取向搭接機(jī)制。140℃合成的晶粒尺寸最小,隨著溫度升高晶粒尺寸不斷增大,本次實(shí)驗(yàn)鈷粉的最優(yōu)合成工藝為溫度140℃,檸檬酸鈉的濃度為15mmol,氫氧化鈉和氯化鈷的摩爾比為6：1。2.熱處理制備ConC (CNTs)、ConC (G)納米永磁材料,合成的粉體是C、Co、Co3C三相混合結(jié)構(gòu),并且矯頑力隨著溫度的升高先增大后減小,飽和磁化強(qiáng)度隨著溫度增大一直在增大。綜合考慮,400℃為本次實(shí)驗(yàn)的最適合溫度。不管碳源為碳納米管還是石墨,都是在熱處理溫度為500℃的時(shí)候出現(xiàn)相變,隨著熱處理溫度的升高,ConC納米顆粒的形貌都是從六角片層狀變成球狀。3.水熱法直接合成ConC (CNTs)、ConC (G)納米永磁材料,水熱溫度選擇200℃的時(shí)候,合成的粉體同樣也是C、Co、Co3C三相混合結(jié)構(gòu)。ConC (CNTs)納米粉體隨著合成時(shí)間的增加,由球狀變成中空納米球,磁性能矯頑力為218.190e,飽和磁化強(qiáng)度為103.46emu/g,而ConC (G)納米材料隨著時(shí)間增大由鏈狀變成片層狀,磁性能矯頑力為180.580e,飽和磁化強(qiáng)度為103.08emu/g。
【關(guān)鍵詞】：水熱法 Co_nC納米粉體 生長(zhǎng)機(jī)理 微觀結(jié)構(gòu) 磁性能
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM273;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 文獻(xiàn)綜述10-25
• 1.1 引言10-12
• 1.2 稀土永磁材料體系12-13
• 1.3 無稀土元素的永磁材料體系13-21
• 1.3.1 MnBi合金14-15
• 1.3.2 FeN化合物15-16
• 1.3.3 CoNi合金16-19
• 1.3.4 Co_nC化合物19-21
• 1.4 Co_nC體系合成方法21-23
• 1.4.1 磁控濺射法22
• 1.4.2 氣相沉積法22
• 1.4.3 電沉積法22
• 1.4.4 高能球磨22-23
• 1.4.5 真空脈沖濾波法23
• 1.4.6 水熱法23
• 1.5 本文的研究意義和研究?jī)?nèi)容23-25
• 1.5.1 本文的研究意義23-24
• 1.5.2 本文的研究?jī)?nèi)容24-25
• 第2章 實(shí)驗(yàn)部分25-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)過程25-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料25
• 2.1.2 納米鈷粉體的制備25-26
• 2.1.3 水熱法制備Co_nC粉體26-27
• 2.1.4 熱處理制備Co_nC粉體27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及測(cè)試儀器介紹28-31
• 2.2.1 反應(yīng)釜28
• 2.2.2 綜合熱分析測(cè)試儀28-29
• 2.2.3 X射線衍射儀(XRD)29
• 2.2.4 掃描電子顯微鏡(SEM)29
• 2.2.5 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)29-31
• 第3章 Co納米顆粒的合成與研究31-37
• 3.1 引言31
• 3.2 鈷合成工藝研究31-35
• 3.2.1 合成溫度對(duì)鈷結(jié)構(gòu)的影響研究31-32
• 3.2.2 檸檬酸鈉對(duì)鈷結(jié)構(gòu)的影響研究32-34
• 3.2.3 氫氧化鈉對(duì)鈷結(jié)構(gòu)的影響研究34-35
• 3.3 鈷的形貌以及磁性能研究35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 水熱法直接合成Co_nC納米顆粒與磁性能研究37-46
• 4.1 引言37
• 4.2 水熱法制備Co_nC(CNTs)納米粉體37-42
• 4.2.1 Co_nC(CNTs)納米粉體的制備37-39
• 4.2.2 Co_nC(CNTs)納米粉體的結(jié)構(gòu)和磁性能研究39-42
• 4.3 水熱法制備ConC(G)納米粉體42-45
• 4.3.1 Co_nC(G)納米粉體的制備42-43
• 4.3.2 Co_nC(G)納米粉體的結(jié)構(gòu)和磁性能研究43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 熱處理合成Co_nC納米顆粒與磁性能研究46-59
• 5.1 引言46
• 5.2 熱處理制備Co_nC(CNTs)納米粉體46-52
• 5.2.1 Co_nC(CNTs)納米粉體的制備46-47
• 5.2.2 Co_nC(CNTs)納米粉體的結(jié)構(gòu)和磁性能研究47-52
• 5.3 熱處理制備Co_nC(G)納米粉體52-57
• 5.3.1 Go_nG(G)納米粉體的制備52-53
• 5.3.2 Go-nG(G)納米粉體的結(jié)構(gòu)和磁性能研究53-57
• 5.4 本章小結(jié)57-59
• 第6章 主要結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-66
• 致謝66-67
• 攻讀學(xué)位期間所開展的科研項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張應(yīng)元;;三代永磁材料簡(jiǎn)介[J];河南科技;1989年08期

2 周壽增,張茂才;金屬永磁材料的前沿問題[J];磁性材料及器件;1997年01期

3 金漢民;;鐵錳系永磁材料磁性的提高[J];吉林大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);1960年02期

4 劉英烈;;第三代稀土永磁材料——超強(qiáng)永磁材料釹鐵硼[J];自然雜志;1988年11期

5 ;永磁材料動(dòng)向[J];金屬功能材料;1994年01期

6 ;新型永磁材料開發(fā)動(dòng)向[J];金屬功能材料;1994年02期

7 高汝偉;永磁材料的微粒取向和織構(gòu)函數(shù)[J];物理;1996年11期

8 沈洪;新一代永磁材料──氮化釤接近實(shí)用化[J];電工技術(shù)雜志;1997年02期

9 周正祖;李強(qiáng);;永磁材料與永磁同步電動(dòng)機(jī)[J];甘肅科技;2008年12期

10 劉代琦,詹亞萍;永磁材料產(chǎn)品系列型譜編制說明[J];電工合金;1994年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 袁康;;關(guān)于永磁材料的可靠性問題初探[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年

2 安忠良;林巖;唐任遠(yuǎn);;用室溫參數(shù)間接推算永磁材料熱穩(wěn)定性的方法[A];第八屆全國(guó)永磁電機(jī)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

3 楊克信;;永磁材料在永磁電機(jī)中的應(yīng)用[A];第四屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

4 姚新改;景毅;張銀喜;;強(qiáng)永磁材料磁性研磨的開發(fā)研究[A];全國(guó)生產(chǎn)工程第九屆年會(huì)暨第四屆青年科技工作者學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2004年

5 張為民;謝德馨;白保東;曾林鎖;;強(qiáng)磁場(chǎng)下永磁材料磁滯特性的數(shù)值模擬[A];電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

6 林安利;;中國(guó)永磁磁性能測(cè)試現(xiàn)狀[A];2004中國(guó)稀土永磁材料論壇論文集[C];2004年

7 蘇永安;萬潘順;郭惠銘;;燒結(jié)釹鐵硼永磁材料腐蝕機(jī)理與表面防護(hù)技術(shù)[A];海峽兩岸第二屆工程材料研討會(huì)論文集[C];2004年

8 賀琦軍;陳威;潘偉;李衛(wèi);;高使用溫度燒結(jié)Nd-Fe-B永磁材料的研究[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

9 黃暉;;Nd-Fe-B永磁材料的腐蝕與防護(hù)[A];第三屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1998年

10 岳明;田猛;王公平;劉衛(wèi)強(qiáng);張東濤;張久興;;放電等離子燒結(jié)納米復(fù)合Nd_2Fe_(14)B/α-Fe永磁材料[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第三屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（下卷）[C];2003年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉旭紅 本報(bào)記者 楊蕾;把測(cè)量觸角延伸至500℃[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2012年

2 徐文;永磁材料進(jìn)入國(guó)際主流市場(chǎng)[N];市場(chǎng)報(bào);2000年

3 高力;誰來做大高性能永磁材料市場(chǎng)[N];今日信息報(bào);2003年

4 袁立;中科三環(huán) 永磁材料行業(yè)霸主[N];證券時(shí)報(bào);2006年

5 高力;誰來做大高性能永磁材料市場(chǎng)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2003年

6 本報(bào)記者 于南;7公司5家毛利率下滑 風(fēng)電業(yè)飽受“稀土”之殤[N];證券日?qǐng)?bào);2011年

7 潘樹明;稀土永磁材料制備技術(shù)概覽[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2006年

8 方達(dá);我國(guó)永磁材料表面防擴(kuò)技術(shù)達(dá)國(guó)際水平[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2004年

9 記者 呼躍軍;稀土新材料器件為神六發(fā)射導(dǎo)航[N];中國(guó)化工報(bào);2005年

10 鄧紅輝;永磁材料技術(shù)賣了4400萬元[N];廣東科技報(bào);2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 孫威;高性能SmCo基燒結(jié)永磁材料及結(jié)構(gòu)特征[D];鋼鐵研究總院;2015年

2 劉榮明;納米永磁材料的制備、結(jié)構(gòu)及磁性能研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

3 劉漢強(qiáng);高性能Nd-Fe-B永磁材料的微結(jié)構(gòu)與磁性能[D];山東大學(xué);2005年

4 任升峰;燒結(jié)Nd-Fe-B永磁材料加工新技術(shù)及機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2006年

5 左建華;新型稀土—鈷基高溫永磁材料的成分、結(jié)構(gòu)及制備工藝的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

6 崔熙貴;燒結(jié)Nd-Fe-B永磁材料顯微結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能研究[D];浙江大學(xué);2009年

7 孫艷;納米永磁材料的微結(jié)構(gòu)與有效各向異性及矯頑力[D];山東大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳君君;合金元素對(duì)塊體納米晶NdFeYNbB永磁材料性能的影響[D];福州大學(xué);2013年

2 王秀婷;無稀土元素Co_nC納米永磁材料的制備與磁性能研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2016年

3 張為民;強(qiáng)磁場(chǎng)下永磁材料磁滯特性的數(shù)值分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2006年

4 王艷芳;SmCo永磁材料微觀分析研究[D];電子科技大學(xué);2007年

5 李嘉;Nd-Fe-B永磁材料的探索[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2007年

6 汪心立;燒結(jié)Nd-Fe-B永磁材料磨削加工及仿真技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2007年

7 陽娣莎;低成本與高力學(xué)性能燒結(jié)Nd-Fe-B永磁材料工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)研究[D];湘潭大學(xué);2007年

8 王菊平;燒結(jié)型釹鐵硼永磁材料表面改性技術(shù)研究[D];西南大學(xué);2008年

9 王菲;快淬YCo_5永磁材料的結(jié)構(gòu)與磁性能研究[D];吉林大學(xué);2010年

10 郝忠彬;有機(jī)添加劑對(duì)Nd-Fe-B永磁材料磁性能和顯微結(jié)構(gòu)的影響[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2005年

，

本文編號(hào)：743559