室温非水化学镀稀土(Sm、Tb)合金及磁性研究

摘要

稀土元素特有的4f层电子结构使得稀土合金材料具备特殊的功能:高磁性、光磁记录、耐蚀耐磨、超导性等,且在较宽的温度范围内具有优异的磁性能。稀土合金材料现已成为材料科学研究领域中的一个热门主题,受到各国科研工作者的极大关注。在高新材料领域,稀土合金材料主要包括稀土永磁材料和其它稀土新材料如磁光存储材料、稀土超磁致伸缩材料等。
　　磁性材料一直以来都被人们看做国民、国防经济的重要支柱与基础,近年来,计算机、电子、信息行业的飞速发展,对磁记录材料的需求,无论在数量、质量上还是在速度上都提出了越来越高的要求,进而促进了磁性材料的广泛研究。稀土磁性功能薄膜因其优异的综合性能备受材料领域的青睐,随着薄膜制备工艺的进一步研究,稀土磁性功能薄膜已经被广泛地应用于信息的数据存储、处理,航天航空以及军事等领域。磁性材料一般采用电镀、物理方法和化学镀等制备方法。与其他方法相比,化学镀法具有镀液容易控制,操作方便,环保安全,成本低廉,镀液易回收,设备简单等特点,所以,化学镀法制备磁性镀层越来越被科技工作者青睐,工业应用也越来越广泛。
　　非水体系化学镀是由有机溶剂中的金属盐或者络合物和还原剂等组成的化学镀液经过氧化还原反应能在经过特殊处理的基体表面形成均匀的金属层的一种镀覆方法。我国对非水体系化学镀的研究较少基本处在空白阶段,非水体系化学镀发展一直较为缓慢,但近几年随着科技不断的进步和市场对特殊功能材料的需求又成为人们研究的热点。将非水体系化学镀技术与具有独特4f层电子结构的稀土元素结合,研究制备具有高耐腐蚀性、镀层均匀、软磁性能高等优点的稀土合金,在机械、光信息功能材料、航空航天、磁光器件、石油化工、汽车及非晶软磁材料等高科技技术领域中具有广泛的应用。
　　本文采用室温非水化学镀法制备稀土(Sm、Tb)合金,具体考察了稀土(Sm、Tb)的添加对镀层沉积速度、化学成分、表面形貌、结构、磁性的影响以及不同退火温度对镀层结构、磁性等性能的影响。使用低真空扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、磁强计振动样品磁强计(VSM)以及真空管式炉的退火热处理对镀层的表面形貌、化学成分及结构、磁性进行检测和分析,结果表明:
　　1、室温非水体系化学镀稀土(Sm、Tb)合金制备工艺,稀土添加的最佳计量为3g/L;稀土(Sm、Tb)的添加并没有改变合金镀层的结构,均为非晶态结构,却明显改善了镀层的表面形貌,使得镀层物质晶粒细化,提高了镀层的软磁性能。
　　2、退火温度对镀层的结构和性质有较大影响,合金镀层都在400℃开始发生结构的晶型变化,并随退火温度的升高逐渐由非晶态向晶态转变;随着温度的升高镀层的磁性能,在400℃热处理后开始发生明显的变化。

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第一章 绪论

1.1 稀土合金薄膜材料及应用发展

1.2 室温非水化学镀技术

1.3 磁性材料简介及制备

1.4 选题目的、意义及主要内容

第二章 实验部分

2.1 实验试剂与仪器

2.2 化学镀液配方及其工艺流程

2.3 镀层性能测试及表征

第三章 室温非水化学镀Tb-Fe-Ni-B与Sm-Fe-Ni-B合金磁性能研究

3.1 引言[148-153]

3.2 化学镀 Tb-Fe-Ni-B 合金及磁性能研究

3.3 化学镀 Sm-Fe-Ni-B 合金及磁性能研究

3.4 本章小结

第四章 室温非水化学镀 Sm-Fe-Co-B 与 Tb-Fe-Co-B 合金磁性能研究

4.1 引言

4.2 化学镀 Sm-Fe-Co-B 合金磁性能研究

4.3 化学镀 Tb-Fe-Co-B 合金磁性能研究

4.4 本章小结

参考文献

致谢

个人简历

攻读硕士期间的研究成果