Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

2 Kompozyty

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: nanokompozyt magnetycznie twardy

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Właściwości materiałów magnetycznie twardych o strukturze kompozytowej

100%

Kaszuwara W. , Witkowski A. , Leonowicz M.

tom R. 4, nr 12

378-383

W ciągu ostatnich 15 lat wiele prac poświecono materiałom magnetycznie twardym o strukturze kompozytów, zawierających obok fazy magnetycznie twardej fazę magnetycznie miękką (nazywanych nanokompozytami magnetycznie twardymi). Obecność wydzieleń fazy magnetycznie miękkiej (żelaza) prowadzi do zwiększenia remanencji magnesu i może powodować również wzrost energii (BH)max - najważniejszej właściwości użytkowej określającej jakość materiału magnetycznie twardego. W magnesach typu metal ziemi rzadkiej - metal przejściowy (RE-M), poprzez odpowiedni dobór składu chemicznego, można uzyskać strukturę fazową zawierającą wydzielenia Fe. Struktura nanokompozytu umożliwia osiągnięcie maksymalnych wartości energii w izotropowych, nanokrystalicznych materiałach Nd-Fe-B, Pr-Fe-B oraz Sm-Fe-N. Uwarunkowane jest to jednak również cechami mikrostruktury kształtowanymi w procesie technologicznym. Badania wykazały, że wytwarzanie magnesów Nd-Fe-B i Pr-Fe-B metodą szybkiego chłodzenia ze stanu ciekłego daje lepsze rezultaty niż metoda mechanicznej syntezy, ponieważ pozwala na ograniczenie zawartości tlenu i zróżnicowanie wielkości ziarna fazy magnetycznie miękkiej i magnetycznie twardej. W przypadku magnesów z ferrytu baru, wytwarzanych metodą mechanicznej syntezy, dodatek żelaza prowadzi również do zwiększenia energii (BH)max. Osiągnięto wzrost tej właściwości o około 13% przy udziale wagowym żelaza 5%.

Much effort has been devoted to study of hard magnetic nanocomposites in the last fifteen years. Such materials consist of mixture of nanostructured hard and soft magnetic (usually iron phases). Formation of soft magnetic inclusions leads to remanence enhancement, which usually results in increase of the maximum energy product (BH)max which is the major property determining the functional properties of hard magnetic materials. In the rare earth - transition metal (RE-M) magnets, appropriate combination of chemical composition can produce material containing Fe precipitates. Unique structure of nanocomposite magnets enables achieving high values of the energy product (BH)max in isotropic, nanocrystalline materials such as Nd-Fe-B, Pr-Fe-B and Sm-Fe-N. Also the material composition the magnetic properties of the nanocomposites substantially depend on the microstructure, which is produced in the course of technological process. Our study proved that application of rapid solidification for the processing of Nd-Fe-B and Pr-Fe-B magnets produces better properties than that of mechanical alloying (Figs. 1-6), because the former enables reduction of oxygen content and better control of crystallite size of both hard and soft magnetic phases. In the case of barium ferrites, processed by mechanical alloying, addition of iron also leads to enhancement of the energy product (Fig. 10). Increase of the (BHW)max by 13% was achieved by addition of 5% Fe.

Nanokompozyty magnetycznie twarde ferryt baru-żelazo

100%

Witkowski A. , Kaszuwara W. , Leonowicz M.

Kompozyty

2005

tom R. 5, nr 2

85-90

Nanokompozyty o właściwościach magnetycznie twardych są, od początku lat 90. XX wieku, przedmiotem zainteresowania wielu badaczy. Materiały te zawierają fazę magnetycznie twardą oraz magnetycznie miękką. Dzięki wielkości nanometrycznej ziaren obu faz występuje w nich zjawisko podwyższenia remanencji. Efekt ten został wyczerpująco opisany dla materiałów Nd-Fe-B i Sm-Fe-N zawierających wydzielenia Fe. Wciąż istnieją jednak rozbieżne poglądy dotyczące możliwości uzyskania w ten sposób podwyższenia remanencji w magnesach ferrytowych. Zostało dowiedzione, że jest możliwe podwyższenie remanencji tych materiałów przez około 5% dodatek Fe. Jednak efekt ten jest związany raczej z wysokim namagnesowaniem nasycenia żelaza, a nie z istnieniem magnetycznych oddziaływań wymiennych pomiędzy ziarnami faz. Ponieważ podstawowym warunkiem uzyskania podwyższenia remanencji jest nanometryczna wielkości ziaren, podjęto próbę uzyskania struktury nanokompozytu poprzez długotrwałe mielenie mieszaniny proszków ferrytu baru i Fe. Określono zależność rozkładu wielkości cząstek (rys. rys. 1 i 2) proszku i właściwości magnetycznych (rys. rys. 3 i 4) od czasu mielenia. Zastosowana metoda prowadzi do odpowiedniego rozdrobnienia ziarna żelaza. Po 192 godzinach mielenia krystality Fe mają wielkość na poziomie 20 nm. Jednak długotrwale mielenie ferrytu baru prowadzi do jego częściowej amorfizacji. Dyfrakcyjna analiza fazowa wykazała zmniejszanie się intensywności pików dyfrakcyjnych od ferrytu baru oraz obecność faz Fe i Fe2O3 po mieleniu (rys. rys. 5 i 6). Wygrzewanie w atmosferze argonu w temperaturze 700°C prowadzi do rozkładu kompozytu na fazy Fe3O4 i BaFe2O4 o strukturze spinelu. Efektem tego jest zmniejszenie zarówno koercji, jak i remanencji materiału. Zjawiska te prowadzą do pogorszenia właściwości magnetycznych. Dowiedziono, że nie jest możliwe podwyższenie tych właściwości poprzez niskotemperaturową krystalizację materiałów mielonych. W temperaturze 750°C ferryt baru zostaje zredukowany przez obecne w materiale wydzielenia żelaza, co prowadzi do uzyskania mieszaniny faz BaFe2O4 i Fe3O4 (rys. 9). Wykazano zatem, że długotrwałe mielenie mieszaniny proszków ferrytu baru i Fe pozwala na osiągnięcie wymaganej wielkości ziarna materiału, jednak zmiany w strukturze fazowej zachodzące w czasie tego procesu są niekorzystne dla jego właściwości magnetycznych.

Permanent magnet nanocomposites are the group of hard magnetic materials, which exhibit enhanced remanence due to both the nanoscale grain structure and presence of soft magnetic phase. The phenomenon of enhanced remanence was comprehensively described for Nd-Fe-B and Sm-Fe-N alloys containing Fe precipitates. Different opinions exists in terms of possibilities to obtain enhanced remanence in ferrite permanent magnets. It was proved that about 5% of Fe fine powder, added to the barium ferrite, leads to improvement of the remanence. But this is rather a result of the existence of inclusions having high saturation magnetisation than the magnetic exchange interactions between hard and soft magnetic phases. Because the basic condition of for the remanence enhancement is nanoscale grains structure, the effect of mechanical milling time of barium ferrite and Fe powder mixture on grain size and magnetic properties was investigated. The dependence between milling time, powder particle size and magnetic properties was studied (Figs 1-4). Grain size of the Fe crystallites, after milling for 192 h, amounds to about 20 nm. However, long time mechanical milling leads to partial amorphousation of the barium ferrite phase. Powders milled for 192 h beside the barium ferrite contained Fe and Fe2O3 phases (Figs 5, 6). This resultes in decrease of the of magnetic properties (Figs 3, 4). Annealing of the milled powders at a temperature 750°C/1 h can not remit the magnetic properties because of formation of the mixture of BaFe2O4 and Fe3O4 (Fig. 9). Concluding, it was found that the mechanical milling allows to obtain nano grain Fe, however, changes of the phase constitution leads to decrease of the magnetic properties of the composites.