info@luanan.net.vn
Luận án PDF

Luận án Chế tạo và nghiên cứu tính chất từ của vật liệu tổ hợp nano không chứa đất hiếm Mn-(Bi, Ga)/Fe-Co.

Năm2020
Lĩnh vựcKhoa học tự nhiên
Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh
Xem trước tài liệu
Đang tải...

Đang tải tài liệu...

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT TỪ CỦA VẬT LIỆU TỔ HỢP NANO KHÔNG CHỨA ĐẤT HIẾM Mn-(Bi, Ga)/Fe-Co

Ngành:

Vật lý chất rắn

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Chế tạo và nghiên cứu tính chất từ của vật liệu tổ hợp nano không chứa đất hiếm Mn-(Bi, Ga)/Fe-Co" tập trung vào việc phát triển vật liệu từ cứng (VLTC) nhằm thay thế các nam châm vĩnh cửu truyền thống phụ thuộc vào đất hiếm, nhằm giải quyết các vấn đề về nguồn cung và tác động môi trường. Đề tài lựa chọn hệ hợp kim Mn-(Bi, Ga) làm nền VLTC không chứa đất hiếm và vật liệu từ mềm (VLTM) Fe-Co để chế tạo VLTC tổ hợp nano.

Nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp thực nghiệm, với mục tiêu tìm ra hợp phần, quy trình chế tạo tối ưu và làm sáng tỏ cơ chế từ cứng của các hệ vật liệu này. Các phương pháp chế tạo bao gồm phun băng nguội nhanh (NCNLC), nghiền cơ năng lượng cao, polyol và đồng kết tủa. Cấu trúc của mẫu được khảo sát bằng các kỹ thuật nhiễu xạ tia X (XRD), hiển vi điện tử quét (SEM) và hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Tính chất từ được đo bằng từ kế mẫu rung (VSM) cho vật liệu từ mềm và từ kế từ trường xung (PFM) cho vật liệu từ cứng.

Các kết quả chính của luận án bao gồm:

  • Đối với VLTC nền Mn-(Bi, Ga): Đã xác định hợp phần tối ưu là Mn50Bi50 cho hệ Mn-Bi, đạt lực kháng từ Hc > 17 kOe khi chế tạo bột nano trong môi trường khí Ar. Đối với hệ Mn-Ga-Al, hợp phần tối ưu là Mn65Ga20Al15, đạt Hc ~ 12 kOe với tính chất từ đơn pha cứng và độ vuông đường trễ tốt hơn.
  • Đối với VLTM Fe-Co: Đã chế tạo thành công hạt nano Fe-Co (kích thước 30-70 nm, từ độ bão hòa Ms ~ 228-232 emu/g) bằng các phương pháp nghiền cơ năng lượng cao, polyol và đồng kết tủa, phù hợp cho việc chế tạo nam châm tổ hợp.
  • Đối với VLTC tổ hợp nano: Đã bước đầu chế tạo thành công vật liệu tổ hợp Fe65Co35/Mn50Bi50 và Fe65Co35/Mn65Ga20Al15. Tích năng lượng cực đại (BH)max phụ thuộc mạnh vào tỉ lệ pha từ mềm và chế độ xử lý nhiệt. Giá trị (BH)max lớn nhất đạt được là 3,8 MGOe cho hệ Fe65Co35/Mn50Bi50 và 4,8 MGOe cho hệ Fe65Co35/Mn65Ga20Al15 khi sử dụng pha từ cứng đã xử lý nhiệt. Luận án cũng đề xuất tăng cường tích năng lượng bằng cách thay đổi kích thước hạt và chế độ xử lý nhiệt.

Luận án này đóng góp cơ sở khoa học cho nghiên cứu và chế tạo các hệ VLTC không chứa đất hiếm, góp phần làm chủ quy trình công nghệ và ứng dụng hiệu ứng vật lý kích thước nano cho vật liệu từ tiên tiến.

Tài liệu liên quan