Mn-Al-C型磁性材料的研究.pdf

1、Mn-Al-C系合金因具有低廉的價格、良好的機械加工性能、良好的耐腐蝕性及較好的磁性能等優(yōu)點而備受關(guān)注。合金中的C能穩(wěn)定鐵磁性的τ相，從而提高矯頑力。碳納米管(CNTs)是一種六環(huán)為主的一位納米材料。本文創(chuàng)新性地用CNTs替換石墨碳，采用X射線衍射儀、掃描電鏡，振動樣品磁強計、熱分析儀等先進檢測儀器，對鑄態(tài)、固溶態(tài)、退火態(tài)、快淬薄帶及粘結(jié)磁體的結(jié)構(gòu)及磁性能進行了研究。
　　 試驗發(fā)現(xiàn)，Mn51Al46(CNTs)3和Mn51Al

2、46C3合金鑄態(tài)均由τ主相、富Al的Al8Mn5-型結(jié)構(gòu)的γ2枝晶相及結(jié)構(gòu)為β-Mn-型和AlMn3C-型的富Mn相組成。用CNTs替換石墨C沒有改變Mn-Al-C合金的物相組成，但CNTs會改變合金的結(jié)晶過程與物相的成分與分布，使鑄態(tài)Mn51Al46(CNTs)3合金形成了胞狀型結(jié)構(gòu)的表面形貌。相同狀態(tài)下Mn51Al46(CNTs)3合金的磁性能均比Mn51Al46C3合金的好。固溶與時效處理使兩種合金的磁化強度進一步增加，而Mn51

3、Al46(CNTs)3合金的磁化強度與剩磁增加幅度更大，其磁性能最高達到矯頑力Hc=1322.6 Oe，剩磁Mr=36.3 emu/g，在20 kOe(2T)外磁場下的磁化強度值M2T=93.8 emu/g。但用CNTs替換石墨C使合金中τ相居里點降低了大約20 ℃。
　　 以30 m/s速度快淬的Mn51Al46C3合金薄帶表面表現(xiàn)為細小的枝晶片層狀，主相是ε相，另外還有少量的β-Mn-型和γ2-型相，磁性能較低。薄帶在500

4、 ℃退火1h后，主相變?yōu)棣酉啵判阅芴岣撸酉嗟木永餃囟葹?70.6 ℃。退火后的薄帶表面形貌變成近等軸狀，顆粒尺寸小于2 μm。將薄帶粉末球磨后主相也為ε相，同時球磨使粉末的晶格畸變度增大，晶粒細化。用球磨粉末做成的粘結(jié)磁體退火后的主相均為τ相，并在600 ℃退火時得到最大矯頑力值3581.3 Oe。在500 ℃退火時最大M2T、Mr與Mr/Ms值分別為73.4 emu/g、39.9 emu/g和0.54。
　　 通過對Mn5