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TbCu7 结构的Sm-Co基化合物由于具备作为新型高温磁性材料的潜在应用前景,成为最近研究的热点。SmCo7 二元化合物在室温下不能稳定存在,为了稳定该化合物必须加入少量的第三组元。
本论文采用熔体快淬方法制备了具有TbCu7 结构的SmCo7、SmCo7(CNTs)0.05、SmCo6.1Si0.9、SmCo6.1Si0.9(CNTs)0.05、SmCo7-xGax(x=0.1,0.5,0.9,1.0,1.2)、SmCo6GaC、SmCo6Ga(CNTs)0.05、SmCo5Cu2(CNTs)x(x=0,0.05,0.1)快淬薄带,采用X射线衍射仪、扫描电镜、振动样品磁强计、热分析仪等仪器重点研究了快淬速度、掺杂代元素、C和CNTs的添加对薄带相组成、微结构和磁性能的影响。
试验发现,元素Si、Ga和Cu 有益于稳定SmCo7 亚稳相和增加各向异性,C 或CNTs的添加降低SmCo7 相的稳定性。冷却速度是在SmCo7基合金薄带中形成TbCu7型结构相的关键因素。SmCo6.1Si0.9 磁场取向样品展示单轴各向异性。所有成分的快淬薄带具有较高的永磁性能,而铸态合金除SmCo5Cu2(CNTs)x(x=0,0.05,0.1)外的永磁性能都较低。添加少量的C 或CNTs 可以改善薄带的微结构从而提高薄带的磁性能。快淬速度从20m/s 到50m/s的快淬薄带性能相比较可知,40m/s为最佳快淬速度。以40m/s 速度快淬的SmCo6Ga(CNTs)0.05的磁性能最佳为:Hc=19786Oe,Ms=88.716emu/g,Mr=70.791emu/g,Mr/M2T=0.798。不同成分会改变薄带的矫顽力机制,SmCo7和SmCo7-xGax 薄带的反磁化为典型的形核机制,而SmCo7(CNTs)0.05,SmCo6.1Si0.9,SmCo6.1Si0.9(CNTs)0.05 薄带的反磁化为形核与钉扎共存的机制,尤其CNTs与Si 共掺杂的薄带表现出更强的钉扎机制。