平面型2∶17稀土-3d过渡族金属间化合物的微波磁性研究

题名:平面型2∶17稀土-3d过渡族金属间化合物的微波磁性研究
作者:伊海波
学位授予单位:兰州大学
关键词:稀土-3d过渡族金属间化合物;;平面各向异性;;Snoek极限;;微波磁性;;复数磁导率
摘要:

 平面型2：17稀土-3d过渡族金属间化合物能Neodymium Magnets够突破Snoek极限的限制,大幅度提高材料的高频本征磁性(μi-1)fr,有望成为新一代的高频磁性材料和微波吸收材料。

 通过电弧熔炼、高温煅烧淬火和球磨等工艺制备了Nd2(Co1-xFex)17(0≤x≤1)和Ce2(CoxFe1-x)17(0≤x≤0.8)金属间化合物微粉。研究了金属间化合物的晶体结构、静态磁性和磁晶各向异性。制备了金属间化合物/环氧树脂复合材料(35 vol%),并研究了该复合材料的微波磁性。用化学还原法制备了填充Co纳米颗粒的多壁碳纳米管材料,并研究了其环氧树脂复合材料的微波电磁性质。得到以下结论：

 (1)Nd2(CO1-xFex)17(0≤x≤1)在整个成分变化范围内均具有平面型磁晶各向异性。当x=1时,Nd2(Co1-xFex)17的体积分数为35%的环氧树脂复合材料有最高的磁导率：100 MHz的磁导率可以达到2.81,同时在8.9 GHz时有最大的复数磁导率虚部为1.00。

 (2)当x=0,0.1,0.2,0.3,0.4时,Ce2(Co1-xFex)17具有单轴磁晶各向异性；当x=0.5时,Ce2(Co0.5Fe0.5)17具有锥面型磁晶各向异性；当x=0.6,0.7,0.8时,Ce2(Co1-xFex)17具有平面型磁晶各向异性。具有平面型磁晶各向异性的Ce2(Co1-xFex)17(x=0.6,0.7,0.8)微粉/环氧树脂复合材料的高频本征磁性明显优于具有单轴型磁晶各向异性的Ce2(Co1-xFex)17(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)微粉/环氧树脂复合材料；Ce2(Co0.5Fe0.5)17微粉/环氧树脂复合材料的高频本征磁性则介于两者之间。其中具有平面型磁晶各向异性的Ce2(Co1-xFex)17(x=0.6,0.7,0.8)微粉/环氧树脂复合材料的高频本征磁性突破了Snoek极限的限http://www.everbeenmagnet.com/en/products/110-sintered-neodymium-magnets制。在整个成分变化范围内,Ce2(Co0.2Fe0.8)17具有最高的磁导率,可以达到4.27,同时在5.2 GHz时有最大的复数磁导率虚部1.67。

 (3)成功制备得填充Co纳米颗粒的多壁碳纳米管材料,其饱和磁化强度为1.1 emu/g,矫顽力为214 Oe。其微波磁谱的共振峰为自然共振和交换共振共同作用的结果,共振峰的展宽更有利于磁性损耗。随着吸收体厚度增加,RL峰向低频移动,RL值逐渐增加。
学位年度:2010