四方晶体稀土-铁-硼系金属间化合物的结构和磁性

用磁测量和X射线衍射方法研究了R_(15)B_7Fe_(78)(R=MM,Pr,Nd,Sm,Gd,Y)和Nd_(15)B7(Fe_(1-x)M_x)_(78)(M=Co,Mn,Cr)的结构和内禀磁性。X射线衍射实验表明,这些化合物皆属四方结构。R_(15)B_7Fe_(28)的晶格常数随稀土原子序数的增加而减小,反映了镧系收缩的特点。居里温度随稀土金属原子序数的增加而增高,反映了稀土-铁原子间的间接交换作用的影响,Gd_(15)B_7Fe_(78)具有最高的居里温度。在Nd_(15)B_7(Fe_(1-x)M_z)_(78)中,以Co代Fe时,晶格常数随x的增加而减小;居里温度随x的增加而单调显著上升。以Mn代Fe时,晶格常数随x的增加而增大;居里温度则随x的增加而急剧下降。居里温度的变化,说明R_(15)B_7Fe_(78)的居里温度主要由3d过渡族原子间的直接交换作用所决定的。以Co代Fe,当x=0.2时,Nd_(15)B_7(Fe_(1-x)Co_x)_(78)的饱和磁化强度出现极值。     

Nd_3Fe_(20)C_x的晶、磁结构和基本磁性

用X射线衍射、磁测量和中子衍射对Nd_2Fe_(20)C_x化合物的晶、磁结构和基本磁性进行了研究。结果表明,该系列化合物的主相具有铁磁性菱方结构,其空间群为(?)m。这一结构是在二元化合物Nd_2Fe_(17)的菱方结构基础上形成的,碳原子加入到一对6c晶位铁原子之间的3a晶位上,改变了这对铁原子间的相互距离和交换作用,因此随着化合物中碳含最的增加,其晶格常数变大,居里温度升高。对Nd_3Fe_(20)C_x的中子衍射谱进行拟合计算,求出了单胞中各晶位原子磁矩的大小和方向,得出Nd_3Fe_(20)C_(1.0)的分子磁矩为25.57μ_B,各晶位原子磁矩的方向均与c轴垂直,这些结果与对取向样品的磁测量结果一致。     

Nd_2(Fe_(1-x)Co_x)_(14)B和Y_2(Fe_(1-x)Co_x)_(14)B的磁性

用磁测量和X-射线衍射研究了Nd_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B和Y_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B的晶格结构和内禀磁性。结果表明,低温下当钴含量较少时,Y_2(Fe_(1x)Cox)_(14)B的磁晶格向异性随钴含量的增加而增加,在1.5K和150K温度下,分别在x为0.4和0.2左右时磁晶各向异性常数达到极大;室温时的磁晶各向异性常数却随钴含量的增加而单调下降。用钴代换铁,对Nd_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B的自旋再取向温度的影响是复杂的。1.5K的饱和磁化强度在x=0.1左右达到极大。钴可以显著提高居里温度,对于Nd_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B和Y_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B,钴的作用几乎相同,表明居里温度主要由3d过渡金属原子之间的交换作用决定。     

Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6合金吸铸片凝固过程研究

采用了X射线衍射、扫描电镜和振动样品磁强计,研究了富稀土钕铁硼Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6合金真空感应熔炼、0.60~0.76 mm吸铸片的凝固过程和凝固择优取向特征。结果显示:0.76 mm吸铸片贴模面Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6因较高的冷却速度抑制α-Fe相的析出,过冷液体导致2∶14∶1相大量形核、沿热流方向等轴晶快速凝固,等轴晶组织具有垂直贴模面(006)磁织构,最后为富稀土相凝固;随着凝固界面的推进、冷却速度降低到一临界值以下,凝固机制发生改变,较低的冷却速度有利初生α-Fe相以树枝晶生长,随后2∶14∶1相在α-Fe相旁大量形核,成分过冷的液体有利2∶14∶1相以厚片状晶以[410]方向凝固,最后液体为富稀土相。0.60 mm吸铸片(Nd,Pr)2Fe14B从两侧贴模面形核以柱状晶向内部生长,最大长度超过吸铸片厚度一半,α-Fe相受到较大冷却速度的抑制,数量大幅度减少,0.60 mm吸铸片[006]磁取向进一步优化,剩磁提高73%,矫顽力提高到189.61 k A·m-1。     

纳米晶Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6快淬薄带织构及其形成机制

采用熔体快淬法制备了Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6快淬薄带,利用X射线衍射、扫描电镜分析了快淬薄带的显微组织,并用振动样品磁强计测量了其磁性能,分析了磁织构的形成机制。实验结果表明:Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6快淬薄带在快淬速度为5~20 m·s-1时,薄带自由面形成[006]磁织构、峰强比I(006)/I(410)为26.95~69.08,快淬薄带破碎小颗粒树脂2 T磁场固化样品的约化剩磁比为0.69~0.74,内禀矫顽力Hci=375.84~712.48 k J·m-3,最大磁能积(BH)max=105.58~157.30 k J·m-3;薄带沿与[006]织构垂直的方向测量的约化剩磁比为0.35~0.47,后者的磁能积只有前者的30%~43%。对于合适成分的钕铁硼合金,当钕铁硼熔体温度接近其熔点,熔体受辊触发以极快速度形成等轴晶、薄带自由面难以择优取向;提高钕铁硼熔体温度,在低快淬速度时在贴辊面孕育出强各向异性纳米晶等轴晶甚至可能形成织构,在等轴晶区之上生长柱状晶区具有[006]磁织构;当快淬速度增加,贴辊面不足以形成磁织构、但具有择优取向,如柱状晶区具有占整个薄带厚度的足够空间,能发展出自由面的磁织构;随着快淬速度的进一步增加,柱状晶区厚度减小,自由面难以形成织构;当快淬速度再增加时,薄带易形成非晶。     

新型金属间化合物R_2Fe_(17)N_(2.4)的结构与磁性

本文采用适当的热处理,使氮原子进入到R_2Fe_(17)的结构中去.利用X射线衍射、磁测量和中子衍射技术研究了R_2Fe_(17)N_(24)的晶体结构和内禀磁性及其之间的联系.中子衍射研究结果表明,氮原子在Th_2Zn_(17)型菱方结构中,占据9e间隙位置.氮的加入使晶胞体积增大、Curie温度升高;使铁原子3d电子正负能带电子数目差额扩大、饱和磁矩增强;并且氮原子对稀土晶位的晶场效应有重大影响,导致Sm_2Fe_(17)N_(24)具有易磁化轴.所有这些效应使得Sm_2Fe_(17)N_(24)具备了研制高矫顽力永磁体的内禀性能.     

熔体过热对Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)纳米复合永磁合金过冷度、非晶形成能力和晶化行为的影响

采用差热分析法研究了Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)永磁合金形核过冷度与其熔体过热度的关系。在此基础上,通过对不同熔体过热度的快淬薄带进行凝固组织结构分析、磁性能测试和差热分析,研究了熔体过热度对合金的非晶形成能力和晶化行为的影响。结果表明:在28~168 K的过热度范围内,Nd_9Fe_(70)Ti_4C_2B_(15)合金的过冷度随着熔体过热度的提高而显著增大了约80 K,它们之间呈现非线性关系;过冷度拐点对应的临界过热度为68 K,在小于68 K的过热度范围内,过冷度随过热度的提高而急剧增大了67 K,而在大于68 K的过热度范围内,过冷度随之而变化的幅度不大,其间的平均过冷度达到了174 K。熔体过热度为60 K时,快淬薄带的微观组织由Nd_2Fe_(14)B,Fe_3B和α-Fe纳米晶构成,其磁性能为H_(ci)=992.91 k A·m~(-1),B_r=0.56 T,(BH)_(max)=45.81 k J·m~(-3);熔体过热度提高至90和110 K时,快淬薄带的微观组织由纳米晶和非晶构成,且熔体过热温度越高,非晶的量越大;熔体过热度提高至150 K时,快淬薄带的微观组织由完全非晶构成。快淬薄带中的部分非晶或完全非晶在晶化退火过程中的相变都沿循以下路径:Am(非晶相)→Am'+Fe_3B→Fe_3B+Nd_2Fe_(23)B_3→Fe_3B+Nd_2Fe_(14)B+α-Fe。     

高居里温度Nd—Co—Fe—Ga—B永磁材料的研究

用粉末冶金法研制出高居里温度的Nd-Co-Fe-Ga-B永磁材料。Nd-Fe-B永磁材料居里温度从312℃提高到450～500℃;内禀矫顽力_iH_c可达716～955kA/m;最大磁能积(BH)max=223～262kJ/m~3。用穆斯堡尔效应等方法研究Nd_(16)Co_(16)Fe_(61-x)Ga_xB_7样品的结果表明:在x=2时,Ga原子主要占据j_2晶位;x>2时,除j_2外,K_2、j_1、K_1三个晶位均有一定的占据几率。X射线衍射实验证实,此合金在x=2处,四方相的点阵常数a值最大,而c值随x的增大(由1到7)呈线性增加。从磁测量结果发现,在x=2处,内禀矫顽力出现峰值。     

新型RE—Fe—N系金属间化合物的结构与磁性

纯二元RE(稀土)-Fe(铁)金属间化合物有两个弱点:一是居里温度低,如Y_2Fe_(17)的T_c只有330K;二是不具有易磁化轴,如RE_2Fe_(17)室温时皆为易磁化面。因此它们不可能作为永磁材料。Nd_2Fe_(14)B的问世,是研制RE-Fe永磁体的一个重大突破。但是,Nd_2Fe_(14)B仍未完全摆脱RE-Fe金属间化合物的通病,它的居里温度不够高,温度稳定性不好,限制了它的广泛应用。近来作为新型RE-Fe永磁材料的研究对象SmTiFe_(11),其居里温度与     

稀土配合物的研究(Ⅴ)——稀土元素与-4-酰代双吡唑啉酮BPMPHD及α,α-联吡啶三元配合物的合成和性质

合成了14种稀土元素(R)与1,6-双(1′-苯基-3′-甲基-5′-吡唑啉酮-4′)-1,6-己二酮(BPMPHD,H_2L)和α,α-联吡啶(DPy,D)形成的新三元混配配合物R_2L_3D_2·~nH_2O(R=La,Y,n=10;R=Sm,…,Lu;n=4)及R_2L_3D·4H_2O(R=Pr,Nd),研究了配合物的红外、紫外-可见光谱、差热-热重、荧光等性质。配合物分解温度具有“四分组”效应及“双峰”性质。Nd、Ho、Er配合物有超灵敏跃迁。Sm、Eu、Tb、Dy和Tm具有线状荧光,Tb配合物荧光量子效率为0.124。     

新型镨-铁-钼系和铈-铁-钼系氮化物的结构和磁性

对于轻稀土,特别是铈和镨,难以形成具有ThMn_(12)型结构的釜属间化合物,本文通过适当的热处理,制备成功单相的CeMo_(1.5)Fe_(10.5)和PrMo_(1.5)Fe_(10.5)及其氮化物,特别是PrMo_(1.5)Fe_(10.5)N_x,c轴为易磁化方向,并具有高居里温度、高各向异性场和高饱和磁化强度,可开发为有应用价值的新型磁体。     

R2Fe17CNx的结构和磁性

采用适当的热处理,使碳原子和氮原子先后进入到R_2Fe(17)的结构中去。利用X射线折射和磁测量技术研究了R_2Fe_(17)CN_x的晶体结构和内禀磁性。碳、氮的加入使晶胞体和膨胀、居里温度升高、饱和磁矩增大,并加强了稀土晶位的轴各向异性。     

镧系元素的双—(9-钨-2钼硅)杂多酸钾的合成与性质研究

本文报道了镧系元素的杂多钨钼硅酸钾K_(13)[Ln(SiW_9Mo_2O_(39))_2]·xH_2O(Ln=La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd)的合成方法.通过元素分析、红外、紫外光谱、X射线粉末衍射、磁化率测定和差热-热重分析等手段,对配合物进行了表征.     

高性能含镨快淬(Nd,Pr)12(FeCoZr)82B6粘结磁体的制备

采用过快淬加晶化退火处理的方法,研究了含有Pr的近正分快淬(Nd,Pr)12(FeCoZr)82B6粘结磁体制备工艺,粘结出的磁体磁性能为:Br=0.669T,Hci=811kA·m-1,Hcb=434kA·m-1,(BH)m=75kJ·m-3。合金快淬态的组成和显微结构、晶化退火温度、晶化退火时间直接影响磁体的磁性能,以24m·s-1速度快淬,并在655℃退火10min,可获得最佳磁性能。实验制备的粘结快淬(Nd,Pr)12(FeCeZr)82B6磁体(密度6 1g·cm-3)磁性能为:Br=0 669T,Hci=811kA·m-1,Hcb=434kA·m-1,(BH)m=75kJ·m-3     

DyTiFe11化合物中自旋再取向的理论解释

DyTiFe_(11)为铁磁性物质。晶体结构为ThMn_(12)型体心四方结构。室温下易磁化方向为晶体C轴,大约在175K发生自旋再取向。用实验确定了Fe次晶格对磁晶各向异性的贡献,用单离子模型计算了Dy次晶格对各向异性的贡献。研究表明,自旋再取向是两种次晶格磁晶各向异性竞争的结果。     

K_3Dy(PO_4)_2晶体的生长

二磷酸钕钾作为新型的化学计量比激光材料已有报导.由于二磷酸稀土钾盐具有独特的结构性质,即PO_4四面体与LnO_7十面体的相互隔离,使Ln~(3+)-Ln~(3+)之间的相互作用减少,荧光猝灭较小,以及在磷酸盐晶体中有较高的热稳定性,因而引起人们的关注.对K_3Ln(PO_4)_2(Ln:Pr,Nd,Sm,Gd)晶体的生长、结构和光谱已进行了深入的研究,但是Tb-Lu的稀土二磷酸钾盐晶体由于难以生长,至今未见报导.本文参照K_3Nd(PO_4)_2晶体的生长方法,用助熔剂缓冷法从KCl-KF熔体中生长出K_3Dy(PO_4)_2晶体.工艺过程如     

用单-2-乙基己基磷酸体系薄层层析法分离稀土元素的研究

在硅胶H/硝酸铵/CMC/H_2O(W/W33:1:1:100)的薄层板上以单-2-乙基己基磷酸/甲基异丁基酮/异丙醚/硝酸(V/V1:12:8:20)为展开剂时,各稀土元素间能同时表现出一定的△R:值。分离La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Er、Y、Yb的混合液,定性结果令人满意。经对寻乌、定南混合稀土矿分离、测试,确定了寻乌矿中含有稀土元素是La、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Y;定南矿中含有稀土元素是La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Dy、Er、Y、Yb。     

溶胶-凝胶法合成超细Li_(2 x)RE_xSi_(1-x)O_3及其离子导电性

用溶胶 凝胶法合成了Li2 xRExSi1 -xO3(RE =Pr ,Nd ,Sm ,Gd ;x =0～ 0 15 ) ,用DTA TG ,XRD ,TEM及交流阻抗等技术对样品的结构、形貌、粒径及离子导电性等进行了观察和测试。其固溶体形成范围是 0 相似文献   

非晶态(Fe_(1-X)Y_X)_(84)B_(16)的磁性及热处理对其磁性的影响

研究了非晶态(Fe_(1-x)Y_x)_(84)B_(16)合金的磁性及热处理对其磁性的影响。结果表明,(Fe_(1-x)Y_x)_(84)B_(16)合金不同于Fe-Y合金,几乎不存在磁矩分布的散磁结构。其交换涨落参数(δ)介于0.3～0.5之间。当样品晶化后,对x>0.1的样品出现四方相Y_2Fe_(14)B,使原耒的软磁性硬化,当x=0.25时,室温矫顽力可达4.6kOe。     

[Nd_2O(C_5H_5)_6](C_12H_9N_2)3Cl·mC_4H_8O的晶体结构

本文报告用单晶X-射线衍射法测定[Nd_2O(C-5H_5)_6](C_(12)H_9N_2)_3C1·mC_4H_5O的晶体结构。晶体属于单斜晶系,空间群为P2-1/c,晶胞参数为a=20.982(15),b=11.217(7),c=32.954(32),β=104.17(7)°;Z=4。Nd和C1原子坐标用直接法定出,其他原子坐标以差Fourier方法求得,经过最小二乘法修正,R因子为0.159。在分子中三个茂环皆通过η~5。键与Nd原子配位,两个Nd原子间存在桥氧原子,因而形成(Nd_2O(C_5H_5)_6)~(2-)阴离子,Nd-C键基本上属于离子键。三个邻菲罗啉基团通过氢键与C1原子连接形成大的阳离子[(C_(12)H_9N_2)3-C1]~(2+)。