15411

1538 دكتري

دكتري

مواد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1398

شانزده، 164 ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار

فتح اله كريم زاده، حميدرضا سليمي جزي

محمدحسين عنايتي، پرويز كاملي، مرتضي مظفري

1398/11/01

كتابنامه

مهندسي مواد

مهندسي مواد

1398/11/02

2594858

چكيده نانوذرات مغناطيسااي تبادلي جفتشاادهي سااخت نرم در مواد پيشاارفته دسااتهبندي ميشااوند و كاربردهاي مهمي از جمله در ساااخت آهنرباهاي دائمي دارند با اين حال ساخت اين نانوذرات به ويژه به صورت خودآرا و نيز هنگامي كه فاز سخت از آلياژهاي عناصر خاكي كمياب فلز وا سطه ت شكيل شده با شد ب سيار چالشبرانگيز ا ست از سوي ديگر در اين نانوذرات با كاهش ابعاد فاز سخت در حالت تكحوزه وادارندگي كاهش مي يابد تا جايي كه در حد ابرپارامغناطيس به صااافر ميرساااد يكي از روش هاي افزايش وادارندگي نانوذرات مغناطيسي افزايش ناهمسانگردي مغناطوبلوري آنها است در اين پژوهش نخست نانوذرات تبادلي جفتشدهي SmCo Co به روش پچيني و به دنبال آن فرآيند احيا نفوذ ساااخته شاادند سااپس اثر هر يك از عوامل مقدار احياگر كلساايم هيدريد و دماي احيا بر تركيب فازي مورفولوژي و ويژگيهاي مغناطيسااي نانوذرات محصااول بررسااي شااد ساارانجام با هدف افزايش وادارندگي نانوذرات ا اا ا ا 5 SmCo شااامار كمي از اتم هاي Sm با اتم هاي خاكي كمياب سااانگين Yb به صاااورت Co Sm Yb 62 42 x x و با مقادير 1 5 2 2 5 1 1 5 2 2 x جايگزين شده و تركيب فازي مورفولوژي و ويژگيهاي مغناطيسي محصوالت مورد بررسي قرار گرفتند نتايج نشان داد كه با افزايش نسبت وزني مقدار كلسيم هيدريد به پودر اكسيدي مقدار Co احياشده افزايش يافته و فاز غالب از 5 SmCo به 71 Sm2Co تغيير ميكند افزايش بيشتر مقدار كلسيم هيدريد از نفوذ اتمهاي احياشده جلوگيري كرده و باعث مي شود كبالت به عنوان فاز اصلي مطرح شود با توجه به پارامترهاي مورد بررسي مناسبترين نسبت وزني به صورت 1 به 1 براي مقدار كلسيم هيدريد به پودر اك سيدي بهد ست آمد و فاز 71 Sm2Co به صورت نانو صفحات مجزا با ضخامت ميانگين 12 nm حا صل شد در برر سي اثر دماي احيا نتايج ن شان داد كه در دماي 912 C فاز غالب 71 Sm2Co به صورت نانو صفحات مجزا ت شكيل مي شود با افزايش دما از 219 به 952 C فاز غالب از 71 Sm2Co به 5 SmCo و مورفولوژي ذرات از حالت صااافحهاي به حالت كلوخهاي تغيير ميكند تغيير فاز ايجاد شاااده به افزايش ميزان سااااماريوم احيا شاااده در نمونه و همچنين افزايش آهنگ نفوذ به دليل دماي باالتر نسااابت داده شاااد در پايان ويژگيهاي گوناگون نمونههاي آالييده با عنصر Yb مورد بررسي قرار گرفت بررسي اندازه و مورفولوژي نانوذرات نشان داد كه به دليل دماي ذوب پايينتر عنصر Yb نسبت به عناصر Sm و Co با افزايش مقدار اين عنصر ميزان تفجوشي و ذوب سطحي ذرات افزايش يافته و اندازهي نانوذرات افزايش مييابد و پس از نمونهي 2 x ذرات از حالت صااافحهاي با ضاااخامت نانومتري به ذرات كلوخهاي با ابعاد ميكروني تبديل مي شوند نتايج آزمون EDS نشان داد كه توزيع عنصر Yb در نمونهها در مقياس ميكروني به صورت يكنواخت انجام شده است ولي افزايش مقدار آن در نمونههاي 1 و 5 2 x باعث جدايش فازي ميان فازهاي Co و Sm Co و رشاااد فاز Co در مقياس ميكروني شده است در بررسي ويژگيهاي مغناطيسي محصوالت نتايج آزمون VSM نشان داد كه با جانشاني اتمهاي Yb به دليل افزايش ثابت ناهمساااانگردي مغناطوبلوري وادارندگي نمونه افزايش يافته و در نمونهي 06 Sm39Yb1Co با 21 افزايش نسااابت به نمونهي2 x به بيشااينهي مقدار خود يعني 7 2 kOe ميرسااد در پايان نمودار FORC نمونهي 06 Sm39Yb1Co در حالت ثابتشااده بهدساات آمد و چگونگي توزيع آن نشان داد كه ميان دو فاز سخت و نرم برهمكنش قوي تبادلي جفت شدگي برقرار است ذرات فاز كبالت به صورت چند حوزهاي و ذرات فاز Sm Co به صورت تكحوزهاي در نمونه وجود دارند و وادارندگي ذرات فاز سخت در بازهي 9 تا 12 kOe قرار دارد همچنين نمودار FORC نمونهي 06 Sm39Yb1Co در حالت ثابت نشاااده نشاااان داد كه ميان دو فاز ساااخت و نرم برهمكنش تبادلي جفت شدگي به صورت كامل برقرار و سامانه تكفاز است و با توجه به آن پيشبيني شد كه اگر بر روي نمونهي ثابت شده ميدان بيروني بزرگي اعمال شود و مغناطش آن را به حالت ا شباع بر ساند آنگاه جملهي برهمكنش تبادلي جفت شدگي سطحي برآمده از فاز سخت در فاز نرم به مقدار بيشينهي خود ميرسد و نمونه به صورت يك سامانهي تكفاز رفتار ميكند كلمات كليدي نانوذارت مغناطيسي تبادلي جفتشدهي Sm Co Co افزايش وادارندگي جانشيني اتمي نمودار FORC

Graphical Abstract FESEM Micrograph XRD PatternCoercivity Changes by Yb FORC Diagram Substitution

فتح اله كريم زاده، حميدرضا سليمي جزي

محمدحسين عنايتي، پرويز كاملي، مرتضي مظفري