خواص ریزساختاری و مغناطیسی نانوذرات مغناطیسی Nd2(Fe1-xCox)14B آماده شده به روش فرآیند احیاء نفوذی

نویسندگان

1 دکتری، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، آذربایجان شرقی، ایران

2 دانشیار، پژوهشکده نیمه‌هادی‌ها، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

3 استاد، آزمایشگاه فناوری‌های لایه نازک، دانشگاه فدرال شرق دور، ولادی وستوک، روسیه

4 استاد، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، آذربایجان شرقی، ایران

5 استاد، موسسه فناوری‌های عالی و مواد پیشرفته، دانشگاه فدرال شرق دور، ولادی وستوک، روسیه

doi
10.30501/jamt.2022.360350.1242
چکیده

در تحقیق حاضر، نانوذرات مغناطیسی سخت Nd2(Fe1-xCox)14B به طریق فرایند احیای نفوذی سنتز شدند. برای این منظور، پودرهای اکسیدی Nd(Fe1-xCox)B به‌ازای مقادیر 05/0 = x، 3/0 = x و 5/0 = x، یک‌بار در اتمسفر هیدروژن (H2) و بار دیگر به‌وسیله فرایند احیای نفوذی، با استفاده از هیدرید کلسیم (CaH2)، عملیات حرارتی شدند. آنالیز فازی و ترکیب شیمیایی پودرهای Nd-Fe-Co-B حاصل با استفاده از پراش پرتو ایکس و طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس انجام شد. ریخت‌شناسی و خواص مغناطیسی پودرهای سنتز شده به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، میکروسکوپ الکترونی عبوری و دستگاه مغناطش‌سنج نمونه نوسانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که پودرهای اکسیدی احیاشده با گاز هیدروژن، به‌علت تشکیل فاز مغناطیسی bcc-FeCo، بوسیله ماهیت مغناطیسی نرم مشخص شدند. اما پودرهای اکسیدی احیاشده با فرایند احیای نفوذی، به‌علت نفوذ مستقیم فازهای NdH2، Fe، Co و B و همچنین تولید فاز مغناطیسی سخت Nd2(Fe,Co)14B ، خواص مغناطیسی سخت از خود نشان دادند. ذراتNd2(Fe,Co)14B  با آب و اسید استیک رقیق شست‌وشو داده شدند تا محصولات جانبی (CaO) تولید شده در طول فرایند احیای نفوذی از بین بروند. بدنبال شستشو، نیروی وادارندگی به‌علت تشکیل فاز مغناطیسی نرم Nd2Fe14BHx کاهش یافت؛ اما مغناطش اشباع به‌علت حذف فاز غیرمغناطیسی CaO از محصول نهایی افزایش یافت.