本文關(guān)鍵詞：Co-Zr基非稀土永磁合金硬磁性能及矯頑力機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 非稀土Co-Zr基永磁合金 快淬合金薄帶 Co11Zr2相 高矯頑力

【摘要】：過去，人們對于新型永磁材料的探索主要集中于稀土永磁合金。然而，隨著稀土資源在高精尖領(lǐng)域作用的提高，世界各國大大限制了稀土出口，這導(dǎo)致了稀土價(jià)格大幅升高。因此，研究新型非稀土永磁材料無論對于材料學(xué)還是磁學(xué)的發(fā)展都具有重大的意義。Co-Zr基非稀土永磁合金憑借高居里溫度和高磁晶各向異性場成為了候選之一。首先，本文以Co-Zr-B基非稀土永磁合金為研究對象，根據(jù)多元合金設(shè)計(jì)的思路，分別研究了過渡族元素Ti、Cr、W摻雜對其硬磁性能、相組成和微結(jié)構(gòu)的影響，并且我們對各個(gè)體系的矯頑力的機(jī)理做出了初步闡述。我們發(fā)現(xiàn)，少量的Ti替代Zr之后可以有效的細(xì)化微結(jié)構(gòu)，這使得硬磁相之間交換耦合作用增加從而使其剩磁、退磁曲線方形度得到提高，從而提高了其最大磁能積。然而,在Co-Zr-B合金中添加少量的Ti對硬磁相的磁晶各項(xiàng)異性場沒有明顯影響，所以其矯頑力并沒有明顯提高。雖然少量的Cr替代Co可以使其硬磁相的磁晶各向異性場和矯頑力顯著提高，但是由于磁性元素Co含量的降低而使其磁矩減小進(jìn)而導(dǎo)致了最大磁能積的下降，基于以上的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，我們用相對原子半徑較大的過渡族元素W去替代Zr，不僅非常顯著的細(xì)化了其微結(jié)構(gòu)，增加了晶粒間的交換耦合作用，從而使Co-Zr-B基永磁合金的剩磁和最大磁能積顯著提高，而且增加了硬磁相的磁晶各向異性場提高了矯頑力，，這樣我們得到了具有高矯頑力和大磁能積的Co-Zr-W-B永磁合金。另一方面，我們在Co-Zr合金中添加少量的V元素，在相對低帶速下制備出了Co82Zr13V5完全非晶條帶，然后利用快速退火的方法制備出具有大矯頑力、高磁能積的納米軟硬磁相耦合的永磁體。
【關(guān)鍵詞】：非稀土Co-Zr基永磁合金 快淬合金薄帶 Co11Zr2相 高矯頑力
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O482.54
【目錄】：

• 內(nèi)容提要4-5
• 摘要5-8
• Abstract8-15
• 第一章 緒論15-37
• 1.1 引言15-16
• 1.2 硬磁材料的發(fā)展歷程和種類16-23
• 1.2.1 非稀土永磁合金17-21
• 1.2.2 稀土永磁合金21-23
• 1.3 Co Zr 永磁合金的研究現(xiàn)狀23-24
• 1.4 論文的選題意義及研究內(nèi)容24-27
• 參考文獻(xiàn)27-37
• 第二章 磁學(xué)理論模型37-49
• 2.1 引言37-38
• 2.2 鐵磁物質(zhì)的“分子場”假說38-39
• 2.3 交換作用的鐵磁性理論39-41
• 2.4 局域和巡游電子模型41
• 2.5 磁晶各向異性能41-42
• 2.6 金屬能帶理論42-44
• 2.7 反磁化過程44-46
• 參考文獻(xiàn)46-49
• 第三章 實(shí)驗(yàn)原理及方法49-61
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方法49-52
• 3.1.1 Co-Zr 合金錠樣品的制備49
• 3.1.2 旋淬條帶樣品的制備49-51
• 3.1.3 快淬薄帶的熱處理51-52
• 3.2 晶體結(jié)構(gòu)確定、形貌表征、磁性測量52-61
• 3.2.1 x 射線衍射52-54
• 3.2.2 掃描電子顯微鏡54-55
• 3.2.3 示差掃描量熱法55-56
• 3.2.4 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)56-57
• 3.2.5 飽和磁化強(qiáng)度的確定57
• 3.2.6 超導(dǎo)量子干涉磁強(qiáng)計(jì)（SQUID）57-58
• 3.2.7 交流磁化率的測試儀58-61
• 第四章 Ti 元素添加對 Co_(80)Zr_(18-x)Ti_xB_2(x = 1 - 4)合金相組成、磁性能、微結(jié)構(gòu)的影響61-75
• 4.1 前言61-62
• 4.2 樣品的合成及測試62-63
• 4.2.1 樣品的合成62
• 4.2.2 樣品的熱處理工藝、結(jié)構(gòu)以及磁性表征62-63
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析63-72
• 4.3.1 硬磁性能63-67
• 4.3.2 相組成67-69
• 4.3.3 微結(jié)構(gòu)69-72
• 4.4 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 第五章 Cr 元素添加對 Co_(80-x)Zr_(18)Cr_xB_2(x =0、2、3、4)快淬合金的磁性能、相組成和微結(jié)構(gòu)的影響75-89
• 5.1 前言75
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法75-76
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論76-86
• 5.3.1 Co_(80-x)Zr_(18)Cr_xB_2(x = 0、2、3、4)快淬薄帶的相組成76-80
• 5.3.2 退火溫度對快淬薄帶相組成、微結(jié)構(gòu)的影響80-86
• 5.4 本章結(jié)論86-87
• 參考文獻(xiàn)87-89
• 第六章 高性能 Co_(80)Zr_(16)W_2B_2快淬合金89-101
• 6.1 前言89
• 6.2 實(shí)驗(yàn)方法89-90
• 6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論90-99
• 6.3.1 Co_(80)Zr_(18-x)W_xB_2(x =0、1、2、3)快淬薄帶的相組成90-92
• 6.3.2 Co_(80)Zr_(18-x)W_xB_2(x =0、1、2、3)快淬薄帶的硬磁性能92-95
• 6.3.3 退火對 Co_(80)Zr_(18-x)W_xB_2(x =0、1、2、3)快淬薄帶的硬磁性能和相組成的影響95-99
• 6.4 結(jié)論99-100
• 參考文獻(xiàn)100-101
• 第七章 利用非晶退火法制備 Co-Zr-V 納米雙相永磁合金101-113
• 7.1 前言101
• 7.2 實(shí)驗(yàn)方法101-102
• 7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論102-111
• 7.3.1 非晶制備和其晶化特征102-106
• 7.3.2 磁性能106-111
• 7.4 結(jié)論111-112
• 參考文獻(xiàn)112-113
• 攻讀博士期間發(fā)表的文章113-115
• 致謝115-117

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：552966