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2∶17型烧结SmCo磁体磁畴壁钉扎机制

材料导报 2016年第20期30卷 30-33页

作者：田悦夏卫星徐晖桑成祥陈国新杜娟张健刘家平上海大学材料科学与工程学院材料研究所上海200072 中科院宁波材料所中科院磁性材料与器件重点实验室宁波315201 中科院宁波材料所公共技术服务中心宁波315201 德克萨斯大学阿灵顿分校物理系阿灵顿76019

采用传统烧结工艺制备了一组2∶17型烧结SmCo磁体。采用综合物性测量系统(PPMS)、洛伦兹透射电镜(LTEM)和微磁学计算研究了磁体的磁性能、磁畴结构及磁化过程中磁矩的变化过程。结果表明:经慢冷工艺的样品矫顽力为2180kA/m,磁畴壁沿1∶... 详细信息

采用传统烧结工艺制备了一组2∶17型烧结SmCo磁体。采用综合物性测量系统(PPMS)、洛伦兹透射电镜(LTEM)和微磁学计算研究了磁体的磁性能、磁畴结构及磁化过程中磁矩的变化过程。结果表明:经慢冷工艺的样品矫顽力为2180kA/m,磁畴壁沿1∶5相分布显示出明显的畴壁钉扎特性,未经慢冷工艺的样品矫顽力很低且磁畴壁呈直线型穿过2∶17相;经慢冷工艺的样品的Cu元素在1∶5相处富集使两相交界处磁晶各向异性降低;微磁学模拟计算证明1∶5相和2∶17相界面处对磁畴壁的吸引钉扎导致慢冷样品矫顽力的提高。

关键词：烧结SmCo磁体慢冷工艺畴壁钉扎微磁学计算矫顽力

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软硬磁界面应变造成的畴壁钉扎

磁性材料及器件 2010年第5期41卷 12-14,23页

作者：郭子政内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室内蒙古师范大学物理与电子信息学院内蒙古师范大学功能材料设计与计算研究中心内蒙古呼和浩特010022

基于平衡时总能量极小的条件,通过近似求解畴壁的欧拉方程,研究了软硬磁界面应变造成的180°畴壁钉扎的可能性以及畴壁在两种材料中的分布情况。解析推导出畴壁在两种材料中分布的近似表达式并数值研究了各种参数改变对此分布的影响。... 详细信息

基于平衡时总能量极小的条件,通过近似求解畴壁的欧拉方程,研究了软硬磁界面应变造成的180°畴壁钉扎的可能性以及畴壁在两种材料中的分布情况。解析推导出畴壁在两种材料中分布的近似表达式并数值研究了各种参数改变对此分布的影响。结果表明,在多数情况下畴壁将主要分布在界面处软磁区域一边。衬底材料对畴壁在界面的分布有很大影响。

关键词：软硬磁界面应变畴壁钉扎

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Mn-Al-C合金的正电子寿命与畴壁钉扎

功能材料 1987年第5期20卷 281-285页

作者：朱光渠武汉冶金研究所

测量Mn-Al-C合金不同热处理工艺及不同挤压条件下的正电子平均寿命;观察不同状态下的金相组织,从而探讨正电子寿命与合金内部结构及磁性能的关系,并用面缺陷对正电子的湮没作用使寿命值提高,用面缺陷对畴壁钉扎的程度影响材料性能并导... 详细信息

测量Mn-Al-C合金不同热处理工艺及不同挤压条件下的正电子平均寿命;观察不同状态下的金相组织,从而探讨正电子寿命与合金内部结构及磁性能的关系,并用面缺陷对正电子的湮没作用使寿命值提高,用面缺陷对畴壁钉扎的程度影响材料性能并导致高矫顽力的理论来对试验结果加以解释。

关键词：畴壁钉扎矫顽力机制正电子轻子高矫顽力磁性能 Mn-Al-C Al

(Fe_(1-x)Co_x)_(78．4)Nb_(2．6)Si_9B_9Cu_1纳米晶软磁合金的结构与高频磁性

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金属学报 2007年第3期43卷 281-285页

作者：马晓华王治王光建天津大学理学院天津300072 河北工程大学物理系邯郸056038

研究了非晶(Fe_(1-x)Co_x)78．4Nb_2．6Si_9B_9Cu_1(x=0．35,0．5,0．65)合金490℃等温退火0．5 h后的结构与高频磁性．XRD分析表明,退火后非晶合金实现纳米晶化,析出晶粒尺寸约15 nm的α-FeCo(Si)软磁晶体相;随Co含量增加,晶格常数变... 详细信息

研究了非晶(Fe_(1-x)Co_x)78．4Nb_2．6Si_9B_9Cu_1(x=0．35,0．5,0．65)合金490℃等温退火0．5 h后的结构与高频磁性．XRD分析表明,退火后非晶合金实现纳米晶化,析出晶粒尺寸约15 nm的α-FeCo(Si)软磁晶体相;随Co含量增加,晶格常数变小．利用Pseudo-Voigt2函数模拟XRD衍射峰并计算了晶体相体积分数,由晶体相体积分数及晶格常数估算了剩余非晶相的成分．用阻抗分析仪测量了合金在10 kHz—10 MHz范围的磁谱曲线．结果表明,随Co含量增加,合金初始磁导率降低,而共振频率明显提高,用畴壁运动方程及畴壁钉扎理论解释了Co含量变化对纳米晶合金高频磁性的影响规律．

关键词： Fe-Co基合金纳米晶磁导率共振频率畴壁钉扎

退火温度对(Fe_(0.2)Co_(0.8))_(76.9)Cu_(0.6)Nb_(2.5)Si_(11)B_9软磁合金磁谱的影响

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功能材料 2007年第12期38卷 1968-1970页

作者：丁燕红赵水生刘烜龙毅叶荣昌常永勤北京科技大学材料科学与工程学院

研究了退火温度对(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金磁谱(频率范围在100Hz^110MHz)的影响,进一步分析了退火温度与(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金初始磁导率、弛豫频率及品质数的关系。发现在673~873K范围内,退火温度只改变(Fe0.2Co0.8)76.9Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金磁谱中μ′-f曲线高低,而对磁谱曲线的形状几乎没有影响;当退火温度Ta=673K时,该合金在高频下有优良的软磁性能:μi′(0.05A/m,1MHz)=420,弛豫频率f0=3.5MHz。

关键词：纳米晶软磁合金磁谱畴壁钉扎

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FeCo基纳米晶合金的结构及高频特性

功能材料与器件学报 2009年第3期15卷 307-310页

作者：王光建王治汤志伟河北工程大学理学院邯郸056038 天津大学理学院天津300072

研究了(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1合金经不同温度退火后的结构及磁谱曲线。XRD分析表明,随着退火温度的升高,晶化相体积增加;同时晶格常数减少说明更多的Co溶入到晶化相α-FeCo(Si)中。用阻抗分析仪测量了合金在1kHz-10MHz范围... 详细信息

研究了(Fe0.5Co0.5)73.5Nb2V1Si13.5B9Cu1合金经不同温度退火后的结构及磁谱曲线。XRD分析表明,随着退火温度的升高,晶化相体积增加;同时晶格常数减少说明更多的Co溶入到晶化相α-FeCo(Si)中。用阻抗分析仪测量了合金在1kHz-10MHz范围的磁谱曲线。结果表明,合金的截止使用频率可达105～106Hz,且随退火温度的升高,合金的截止使用频率逐渐提高,但初始磁导率μi和截止使用频率f0的乘积保持为常数,用畴壁运动方程及畴壁钉扎理论对此进行了解释。并讨论了进一步提高合金高频性能的途径。

关键词：双相纳米晶合金退火温度初始磁导率截止使用频率畴壁钉扎

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点缺陷应力场对畴壁磁弹性能影响规律的研究

点缺陷应力场对畴壁磁弹性能影响规律的研究

作者：熊媛媛中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

由于管道运输成本低、运输量大、可靠性高,已被广泛的应用于油气工业中。为了保障石油与天然气的存储与输送安全,管道的缺陷检测意义重大。本文在利用实验室自主研发的管道缺陷检测设备进行室内实验和现场试验的过程中,发现了由微观点... 详细信息

由于管道运输成本低、运输量大、可靠性高,已被广泛的应用于油气工业中。为了保障石油与天然气的存储与输送安全,管道的缺陷检测意义重大。本文在利用实验室自主研发的管道缺陷检测设备进行室内实验和现场试验的过程中,发现了由微观点缺陷造成的晶格畸变应力场所引起的检测信号,摘要如下:(1)通过对检测信号进行目标信号的特征值分析及数目统计分析,研究并推测出各类微观点缺陷的检测信号范围以及微观点缺陷造成的晶格畸变应力场与宏观检测信号之间的对应关系。(2)建立了空位式点缺陷、置换式点缺陷和间隙式点缺陷三类模型,设置了各类点缺陷浓度对比和温度对比的模拟方案,再通过可视化处理,研究了点缺陷的应力场模型。(3)通过对点缺陷模型进行分子动力学仿真计算,研究并得出了空位式点缺陷、置换式点缺陷和间隙式点缺陷的浓度与能量、浓度与应力场及温度与应力场的变化关系。(4)通过模拟点缺陷对畴壁的钉扎效应,研究了点缺陷的浓度、点缺陷的位置和点缺陷与畴壁的距离对钉扎作用磁化图的影响规律。(5)基于点缺陷对畴壁钉扎效应的模拟,研究并得出了点缺陷的浓度、点缺陷的位置和点缺陷与畴壁的距离对钉扎作用的总能量、磁晶各向异性能、交换能、外磁场能和磁弹性能的影响规律。

关键词：管道缺陷检测点缺陷磁弹性能畴壁钉扎

合金元素添加对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料矫顽力的影响

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合金元素添加对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料矫顽力的影响

作者：谢春红燕山大学

学位级别：硕士

由纳米尺度的硬磁相和软磁相通过交换耦合作用复合而成的纳米复合永磁材料因具有极高的理论磁能积而受到广泛关注。但由于实际磁体的微结构达不到理论模型的要求,制备所得磁体的最大磁能积远小于理论磁能积。矫顽力作为磁性材料的重要... 详细信息

由纳米尺度的硬磁相和软磁相通过交换耦合作用复合而成的纳米复合永磁材料因具有极高的理论磁能积而受到广泛关注。但由于实际磁体的微结构达不到理论模型的要求,制备所得磁体的最大磁能积远小于理论磁能积。矫顽力作为磁性材料的重要参量之一,对获得高磁能积的磁体具有重要意义,然而在单相永磁体和纳米复合永磁体中都面临着低矫顽力的困扰。大量研究表明,添加少量的合金元素能够改善Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合磁体的微结构,有效提高矫顽力。本文分别采用熔体快淬法和热压工艺制备Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料,通过X射线衍射分析(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等分析手段对磁体的微结构和磁性能进行研究。采用熔体快淬法制备含有高熔点Ti、Nb元素的Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料。引入的Ti、Nb元素富集在晶粒边界,使Nd9Fe85B6磁体中软磁相和硬磁相的晶粒尺寸由16.5 nm和29.7 nm分别减小至15.6 nm和23.6 nm。Ti、Nb元素添加促进非晶相的形成,增大畴壁钉扎作用,增强软硬磁相之间的交换耦合作用,提高矫顽力以及最大磁能积。添加合金元素的Nd9Fe83.2Ti0.8Nb1B6磁体矫顽力Hci=7.8 k Oe,最大磁能积(BH)max=23.7 MGOe,矫顽力提高32%,最大磁能积提高8%。采用热压工艺制得掺入低熔点合金Nd70Cu30的块体Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合磁体,随后对块体进行真空退火处理使得Nd70Cu30合金在磁体中的扩散,改善磁体的界面结构,且矫顽力随着掺入Nd70Cu30含量的增加而增大。掺入Nd70Cu30含量6wt%的样品在短时间高温退火使Nd70Cu30合金扩散充分,矫顽力从7.7 kOe增加至8.8kOe;掺入Nd70Cu30含量6wt%的样品在长时间低温退火矫顽力从7.8 kOe提高到9.4kOe。

关键词： Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料元素添加矫顽力畴壁钉扎交换耦合作用

晶粒尺寸对α-Fe/Nd2Fe14B纳米复合永磁材料磁性能的影响

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晶粒尺寸对α-Fe/Nd2Fe14B纳米复合永磁材料磁性能的影响

作者：李彬燕山大学

学位级别：硕士

由纳米尺度的硬磁相和软磁相通过交换耦合相互作用复合而成的纳米晶复合永磁材料自1989年问世以来,以其潜在的优异磁性能吸引了科学界及技术界的广泛关注。目前,虽然在纳米复合永磁材料制备方面取得了重大的进展,但是由于实际磁体的微... 详细信息

由纳米尺度的硬磁相和软磁相通过交换耦合相互作用复合而成的纳米晶复合永磁材料自1989年问世以来,以其潜在的优异磁性能吸引了科学界及技术界的广泛关注。目前,虽然在纳米复合永磁材料制备方面取得了重大的进展,但是由于实际磁体的微结构与理论模型相差甚远,所制备的磁体的最大磁能积远远小于理论计算值。此外,最近一些研究表明,低的矫顽力是限制纳米复合永材料磁性能提高的又一重要因素。交换耦合相互作用作为纳米复合永磁材料晶粒间的主要相互作用,是纳米复合永磁材料剩磁增强效应产生的根源,但它削弱了每个晶粒磁晶各向异性的影响,有可能是矫顽力下降的原因。纳米复合磁体晶粒间交换耦合相互作用与矫顽力的这种倒置的关系,使我们认识到要想提高纳米复合永磁材料的磁性能,在深入了解其矫顽力机制的同时,探究晶粒间交换耦合相互作用的影响是不可忽略的。本论文采用熔体快淬的方法制备α-Fe/NdFeB纳米复合永磁体,通过改变熔体快淬过程中铜辊的转速,制备出具有不同晶粒尺寸的条带,研究晶粒尺寸对其矫顽力、畴壁钉扎强度及其交换耦合相互作用的影响。实验中采用振动样品磁强计(VSM)、X射线衍射分析(XRD)以及透射电子显微分析(TEM)等对磁体的磁性能及微结构进行深入研究。通过控制铜辊转速为14 m/s、15 m/s以及17 m/s直接制备出熔体快淬条带,与完全非晶退火条带对比,得出了随着晶粒尺寸的减小,界面增多,磁体畴壁钉扎强度增强,从而揭示了α-Fe/NdFeB纳米复合永磁材料的矫顽力机制是“畴壁钉扎控制”机制。磁体的畴壁钉扎强度与矫顽力之间存在Hp≈0.85Hc的线性关系,且熔体快淬磁体的矫顽力与晶粒尺寸之间的关系式为:H=-25(d/d-Fe)+47.5。此外,晶粒尺寸越小,磁体界面处的交换耦合相互作用越明显。表明减小晶粒尺寸来改善纳米复合永磁材料的界面工程,不仅可以保证较好的晶粒间交换耦合相互作用,而且对提高畴壁钉扎强度进而提高矫顽力是十分有利的。

关键词：晶粒尺寸 α-Fe/Nd2Fe14B纳米复合永磁材料畴壁钉扎矫顽力交换耦合相互作用