非晶态钴基纳米合金粉末的制备与磁性能研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:he_shang_cun
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本文采用化学还原法制备了Co-Si-B和Co-Zr-B两种非晶合金纳米粉末,即用硼氢化钠(NaBH4)的水溶液分别加入到氯化钴CoCl2·6H2O和氟硅酸钠NaSiF6或者CoCl2·6H2O和硫酸锆Zr(SO42·4H2O的混合水溶液中,利用BH4-把氯化钴CoCl2·6H2O和氟硅酸钠NaSiF6水溶液中的Co2+和SiF6-还原出来形成Co-Si-B合金;把氯化钴CoCl2·6H2O和硫酸锆Zr(SO42·4H2O混合溶液中的CO2+和Zr4+同时还原出来形成Co-Zr-B合金。分别使用X射线衍射分析(XRD)、等离子发射光谱分析(ICP)、透射电镜分析(TEM)、选区电子衍射分析(SAED)、X射线光电子能谱(XPS)、差示扫描量热法(DSC)及振动样品磁强计(VSM)分析了样品的结构、成分和磁性能。针对Co-Si-B体系,改变SiF6-/Co2+比值制备Co-Si-B粉末,分析了样品的成分、结构和磁性能。结果发现,所制备的粉末为非晶合金,颗粒呈球形,粒径在20~50nm之间。产物中Si的含量随着SiF6-/Co2+比值的增大而增加。XPS研究表明,制得的Co-Si-B非晶合金粉末其表面元素的氧化物分布不均匀。随着刻蚀次数的增加,Co-Si-B非晶粉末中的Co和Si金属态含量逐步上升,氧化物减少;氧化态Si中,两种氧化物的相对比例发生了变化。B元素的氧化态和金属态强度由表及里几乎不变。在608K和873K进行退火,随着退火温度的增加,饱和磁感应强度Bs从制备态的93.74增加到370.98emu/g,而矫顽力也从31.71增加到60.15Oe.在Co-Zr-B体系中,分析了样品的结构和退火对磁性能的影响。结果发现,所制备的非晶合金粉末颗粒呈球形,粒径在20~60nm之间。XPS分析表明,Co的氧化物随着刻蚀时间的增加而减少,在刻蚀两次后只得到Co的单质,而Zr和B元素的氧化态和金属态强度由表及里几乎不变。在DSC曲线上选择合适的点进行退火,随着退火温度的增加,饱和磁感应强度Bs在3.10~37.14emu/g间不规则变化,同时矫顽力在18.58~237.64Oe之间不规则变化,但当退火至853K时Bs达到最大值3 7.14 emu/g,矫顽力(Hc)也达到了退火后的最低值49.20Oe,达到了磁性能的最优值。
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