Luận văn Thạc sĩ Khoa học vật chất: Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ cứng nanocomposite nền Nd-Fe-B bằng phương pháp thiêu kết xung điện plasma

Luận văn được tiến hành theo phương pháp thực nghiệm. Hợp kim ban đầu được chế tạo bằng lò hồ quang, sau đó được phun thành băng nguội nhanh trên thiết bị ZKG-1. Các băng nguội nhanh được nghiền thành bột và được sử dụng trong ép thiêu kết bằng xung điện plasma, Việc phân tích pha và kiểm tra cấu trúc tinh thể của mẫu được thực hiện bằng phương pháp nhiễu xạ tia X trên thiết bị Siemen D5000 và đo tính chất từ trên hệ từ kế mẫu rung VSM.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học vật chất: Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ cứng nanocomposite nền Nd-Fe-B bằng phương pháp thiêu kết xung điện plasma LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này làtrung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Mọi sự giúp đỡ cho việcthực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luậnvăn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, tháng 11 năm 2019 Hồ Công Tình LỜI CẢM ƠN Luận văn được thực hiện tại phòng Phòng thí nghiệm Trọng điểm vềVật liệu và Linh kiện Điện tử và Phòng Vật lý Vật liệu Từ và Siêu dẫn, ViệnKhoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam dưới sựhướng dẫn của GS.TS. Nguyễn Huy Dân. Tôi xin cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí của đề tài cấp Bộ Giáo dục và Đàotạo, mã số B.2018-SP2-11 và thiết bị của Trường ĐHSP Hà Nội 2, để tôi thựchiện luận văn này. Tôi cũng xin được cảm ơn toàn thể các thầy giáo, cô giáo trong Họcviện Khoa học và Công nghệ, những người đã dạy dỗ và trang bị cho tôinhững tri thức khoa học trong suốt hai năm học cao học. Tôi xin được cảm ơn TS. Dương Đình Thắng, TS. Phạm Thị Thanh,TS. Nguyễn Hải Yến cùng toàn thể cán bộ nghiên cứu trong Phòng Thínghiệm Trọng điểm về Vật liệu và Linh kiện Điện tử và Phòng Vật lý Vật liệuTừ và Siêu dẫn, Viện Khoa học vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Côngnghệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến bố mẹ, anhchị em, bạn bè đã động viên, chia sẻ và giúp đỡ tôi khắc phục khó khăn trongsuốt quá trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn này. Hà Nội, tháng 9 năm 2019 Hồ Công Tình MỤC LỤC TrangMỞ ĐẦU...................................................................................................... 10Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TỪ NANOCOMPOSITE NỀN Nd-Fe-B………………………………………………… 131.1. Sơ lược về lịch sử phát triển của vật liệu từ cứng. ............................ 131.2. Vật liệu từ cứng Nd-Fe-B………………………………………....... 15 1.2.1. Phân loại vật liệu từ cứng....................................................... 15 1.2.2. Cấu trúc và tính chất của vật liệu nanocomsite Nd-Fe-B …... 161.3. Cơ chế đảo từ và lực kháng từ trong nam châm Nd-Fe-B ………… 19 1.3.1. Cơ chế đảo từ .......................................................................... 19 1.3.2. Lực kháng từ trong nam châm Nd-Fe-B ……………………. 23 1.3.3. Sự phụ thuộc nhiệt độ của lực kháng từ …………………….. 261.4. Mô hình Kneller – Hawig ................................................................. 271.5. Chế tạo vật liệu từ nanocomposite nền Nd-Fe-B bằng phương pháp nguội nhanh ...................................................................................... 33 1.5.1. Phương pháp phun băng nguội nhanh .................................... 33 1.5.2. Ảnh hưởng của tốc độ nguội hợp kim lỏng lên quá trình tạo pha .................................................................................................... 35 1.5.3. Chế tạo vật liệu nanocomposite bằng cách tinh thể hóa pha vô định hình ........................................................................................... 37 1.5.4. Chế tạo trực tiếp vật liệu nanocomposite từ hợp kim nóng chảy................................................................................................... 391.6. Chế tạo vật liệu từ cứng nanocomposite nền Nd-Fe-B bằng phương pháp thiêu kết xung điện plasma ...................................................... 41Chương 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 46 12.1. Chế tạo vật liệu nanocomposite nền Nd-Fe-B .................................. 46 2.1.1. Chế tạo hợp kim ban đầu bằng phương pháp hồ quang ......... 46 2.1.2. Chế tạo băng nguội nhanh bằng phương pháp phun băng .... 48 2.1.3. Chế tạo bột hợp kim bằng phương pháp nghiền cơ năng lượng cao .............................................................................. 52 2.1.4. Chế tạo mẫu khối bằng phương pháp thiêu kết xung điện plasma ................................................................................ 53 2.1.5. Xử lý nhiệt đối với các mẫu băng.......................................... 542.2. Các phép đo khảo sát mẫu................................................................. 55 2.2.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X.................................................... 55 2.2.2. Phép đo từ trễ.......................................................................... 57Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................. 603.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ cứng nanocomposite Nd3Tb1Fe71Co5Cu0,5Nb1B18,5 bằng phương pháp thiêu kết xung điện plasma ........................................................................................ 603.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu từ cứng nanocomposite Nd10,5Fe80,5Nb3B6 bằng phương pháp thiêu kết xung điện plasma ................................. 65KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................... ...