Структура и магнитные свойства нитрида соединения Sm2Fe17, полученного газобарическим методом

• Автор: Нгуен Ван Зыонг
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Кристаллическая структура ИзБе

1.2 Магнитные свойства соединений КгБеп

1.3 Влияние атомов внедрения Н, С, N на магнитные свойства

соединений КгБеп

1.4 Природа повышения магнитных свойств при внедрении

азота

1.5 Методы синтеза нитрида Зн^Бе^М*

1.5.1 Изготовление слитков БгпгБеп

1.5.2 Методы азотирования

1.6 Структура полученных нитридов и процесс диффузии N в

БшгЕеп
1.7 Магнитные свойства и процесс перемагничивания магнитов на
основе нитрида 8т2Бе17
1.8 Газобарический метод как метод синтеза высококачественных
порошков 8т2Бе171Чз. Постановка задачи
ГЛАВА 2. ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ
2.1 Получение исходного интерметаллида и режимы
азотирования
2.2 Рентгеноструктурный анализ
2.2.1 Режимы съемки дифракционных картин на дифрактометре
2.2.2 Рентгеноструктурный анализ и метод Ритвельда
2.3 Магнитные измерения в вибромагнитометре
2.3.1 Схема и принципы работы вибромагнитометра
2.3.2 Изготовление образцов для измерения

ГЛАВА 3. ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ НИТРИДА ПРИ АЗОТИРОВАНИИ ПОРОШКОВ 8т2Ее17 ГАЗОБАРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
3 Л Результаты рентгеноструктурного анализа
3.2 Результаты термомагнитного анализа
3.3 Обсуждения результатов
3.4 Процесс диффузии азота в ЗтгБеп при газобарическим
азотировании
3.5 Краткие выводы к главе
3.
ГЛАВА 4. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВ НИТРИДА 8тп2Ее17Н3.5, ПОЛУЧЕННЫХ ГАЗОБАРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
4.1 Теоретические представления программы моделирования
4.2 Намагниченность насыщения и поле анизотропии
4.3 Влияние дополнительного измельчения на магнитные
свойства
4.4 Способность измельченных порошков к текстурованию
4.5 Краткие выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Одно из направлений материаловедения в создании материалов с повышенными свойствами - модификация имеющихся. Современные методы обработки поверхности материала позволяют повышать эксплуатационные свойства материала и даже создают новые материалы с превосходными свойствами [1-2]. Примером являются соединения ЯгРеп (И.- редкоземельный элемент), в том числе 8т2Ре17.
В последнее время интерметаллические соединения на основе Зё-переходных элементов и 4{-редкоземельных элементов широко применяют в изготовлении постоянных магнитов [3-4]. Среди соединений железа с редкоземельными элементами соединения ЯгРеп имеют самое высокое содержание железа и следовательно самую высокую намагниченность насыщения. Однако соединения ЯгРеп невозможно напрямую использовать для изготовления постоянных магнитов из-за низкой температуры Кюри и плоской магнитной кристаллической анизотропии. О важном достижении высоких магнитных свойств ЯгРеп после азотирования сообщено в работе [5]. Конкретно для 8т2Ре17 после азотирования температура Кюри растет от 150 °С до 470 °С, намагниченность насыщения от 0,94 Тл до 1,57 Тл, а анизотропия становится одноосной. Поэтому азотированный 8т2Ре]7 пригоден в качестве нового материала для постоянных магнитов, который может конкурировать с соединениями Ыё-Ре-В, особенно при высоких температурах.
Одной из основных трудностей, возникающих при азотировании соединения 8т2Ре17, является низкая диффузионная подвижность азота в решетке этого соединения. Кроме того, азотированию соединения препятствует температурная нестабильность, обусловленная разложением нитрида на 8тЫ и а-Ре, которое начинается при температурах порядка 440 °С.

На предварительном этапе получения образцов выплавленные сплавы измельчались. Первым этапом было грубое дробление слитка до частиц размером 1-4 мм в агатовой ступке. Последующее дробление проводили в конусной дробилке КИД-60 до получения частиц размером не более 100 мкм. Перед азотированием порошок сушили и для контроля фракционного состава просеивали через сито с размером ячеек 40 мкм и 20 мкм. Получили порошок размером 20-^40 мкм, остальная фракция имеет размер частиц меньше 20мкм.
Дополнительное измельчения после азотирования - тонкий помол, проводили в планетарной шаровой мельнице "Санд" в толуоле. Время помола составляло 10 до 60 минут. После тонкого помола получали порошок, состоящий из частиц (или конгломератов частиц) со средним размером 5-10 мкм.
При газобарическом легировании использовали установку, разработанную в ЦНИИЧЕРМЕТе. Установка газобарического легирования представляет собой многокомпонентную систему, состоящую из источника высокого давления - газового компрессора, двухпоршневого пресса с усилием 600 тонн, камеры высокого давления, оснастки газовой и гидравлических систем, пульта управления. Установка позволяет достигать давления в зоне реакции до 200 МПа и температуры до 1000 °С.
2.2 Рентгеноструктурный анализ
В данной работе рентгеноструктурный анализ интенсивно
использовали для идентификации фаз, определения периодов решетки,
количественного фазового анализа.

2.2.1 Режимы съемки дифракционных картин на дифрактометре
Рентгеновские дифракционные спектры были получены на дифрактометере ДРОН-3 с использованием монохроматизированным