Co-Pt-Tb三元系合金相圖及其磁性能研究.pdf

1、本文采用 X射線衍射,差熱分析,掃描電鏡和磁性測(cè)量等方法測(cè)定了 Co-Pt-Tb三元合金相圖,研究了R3Pt4的熱穩(wěn)定性,Tb-Dy-Pr-Co-Fe-C-B合金的結(jié)構(gòu)和磁性。
　　Co-Pt-Tb三元合金相圖在900℃和500℃的等溫截面的研究結(jié)果表明:
　　Co-Pt-Tb三元合金相圖900℃的等溫截面(Tb≤70％)由14個(gè)單相區(qū),25個(gè)兩相區(qū)和12個(gè)三相區(qū)組成。14個(gè)單相區(qū):α(α(Co,Pt)),β(Co17Tb2

2、),γ(Co7Tb2),δ(Co3Tb),ε(Co2Tb),ζ(PtTb3),η(PtTb2),θ(Pt3Tb5),ι(Pt4Tb5),κ(PtTb),λ(Pt4Tb3),μ(Pt2Tb),ν(Pt3Tb),ξ(Pt5Tb)。25個(gè)兩相區(qū):α+ξ,α+ν,α+μ,μ+λ,α+β,β+γ,γ+δ,δ+ε,ζ+η,η+θ,θ+ι,ι+κ,κ+λ,μ+κ,μ+ν,ν+ξ,α+κ,β+κ,γ+κ,δ+κ,ε+κ,ε+ι,ε+θ,ε+η,ε+ζ。

3、12個(gè)三相區(qū):ν+α+ξ,μ+α+ν,κ+λ+μ,κ+α+μ,κ+β+α,κ+γ+β,κ+δ+γ,ε+ζ+η,ε+η+θ,ε+θ+ι,ε+ι+κ,κ+ε+δ。
　　Co-Pt-Tb三元合金相圖500℃的等溫截面由23個(gè)單相區(qū),43個(gè)兩相區(qū)和21個(gè)三相區(qū)組成。23個(gè)單相區(qū):α(α(Co)),β(Co17Tb2),γ(Co7Tb2),δ(Co3Tb),ε(Co2Tb),ζ(Co3Tb4),η(Co7Tb12),θ(CoTb3),ι(T

4、b),κ(PtTb3),λ(PtTb2),μ(Pt3Tb5),ν(Pt4Tb5),ξ(PtTb),ο(Pt4Tb3),π(Pt2Tb),ρ(Pt3Tb),?(Pt5Tb),σ(α(Pt,Co)),τ(CoPt3),υ(CoPt),φ(α(Co,Pt)),ψ(ε(Co,Pt))。43個(gè)兩相區(qū):ξ+π,?+τ,υ+?,ρ+υ,φ+ρ,φ+π,π+ψ,α+π,ξ+α,ξ+β,ξ+γ,ξ+δ,ε+ξ,ε+ν,ε+μ,ε+λ,κ+ε,κ+ζ,κ+

5、η,κ+θ,ψ+α,φ+ψ,υ+φ,τ+υ,σ+τ,?+σ,ρ+?,π+ρ,ο+π,ξ+ο,ν+ξ,μ+ν,λ+μ,κ+λ,ι+κ,θ+ι,η+θ,ζ+η,ε+ζ,γ+δ,β+γ,δ+ε,α+β。21個(gè)三相區(qū):σ+τ+?,υ+τ+?,υ+ρ+?,υ+ρ+φ,φ+ρ+π,φ+ψ+π,α+ψ+π,α+ξ+π,α+ο+π,α+ξ+β,γ+ξ+β,γ+ξ+δ,ε+ξ+δ,ε+ξ+ν,ε+μ+ν,λ+μ+ε,λ+κ+ε,ζ+κ+ε,ζ+κ+η,θ

6、+κ+η,θ+κ+ι。
　　化合物PtTb3、PtTb2、Pt3Tb5、Pt4Tb5、PtTb、Pt4Tb3、Pt3Tb以及Pt5Tb在900℃和500℃時(shí)穩(wěn)定存在;但在合金CoxPt57.1-xTb42.9中加入Co元素時(shí)Pt4Tb3發(fā)生分解,當(dāng)加入9at.%Co時(shí),Pt4Tb3完全分解為其相鄰的兩相Pt2Tb和PtTb;化合物Pt3Tb以AuCu3型結(jié)構(gòu)存在于Pt-Tb二元系中;化合物Co5Tb在900℃和500℃時(shí)都是亞穩(wěn)相

7、,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間退火之后完全分解為其相鄰相Co17Tb2和Co7Tb2;500℃時(shí),化合物Co3Tb4由包析反應(yīng)在Co2Tb和Co7Tb12兩相邊界上緩慢地形成,在平衡的等溫截面中是存在的;在900oC和500℃等溫截面中,通過(guò)點(diǎn)陣參數(shù)法和相消失法精確測(cè)定Co在Pt2Tb相中的線性固溶度達(dá)到17at.%Co.
　　成功制備了Sm3Pt4化合物,對(duì)R3Pt4(R=Sm,Gd,Tb,Dy,Y,Ho,Er)化合物研究表明:在900℃時(shí),R3

8、Pt4穩(wěn)定存在;而在900℃以下,Sm3Pt4與其它R3Pt4(R=La, Ce,Pr,Nd)化合物一樣發(fā)生共析分解:R3Pt4→RPt2+RPt,其顯微結(jié)構(gòu)出現(xiàn)“共析龜裂現(xiàn)象”,這種現(xiàn)象是由于反應(yīng)前后體積差引起的;沒(méi)有明顯觀察到R3Pt4(R=Y,Gd,Tb,Dy,Ho,Er)發(fā)生共析分解反應(yīng);Co的加入降低了Pt4Tb3的穩(wěn)定性。
　　用電弧熔煉頂鑄法和退火處理,制備了系列合金: A為(Tb1-xDyx)0.2Pr0.8(Fe

9、0.4Co0.6)1.88C0.05(x=0.5,0.6,0.625,0.65,0,0.675,0.7,0.725,0.75)和B為(Tb0.4Dy0.6)0.2[Pr(1-x)Dyx]0.8(Fe0.4Co0.6)1.87C0.05B0.01(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)合金,XRD分析表明,合金均具有單一的立方Laves相結(jié)構(gòu)。對(duì)于合金A,當(dāng) x=0.675時(shí),磁晶各向異性較小,其易磁化方向?yàn)?111>方向,合金

10、的磁致伸縮值達(dá)到極大值(622PPm);合金高溫退火后,疇壁的釘扎減弱,在低場(chǎng)下發(fā)生“躍遷效應(yīng)”,有效提高合金的在低場(chǎng)下的磁致伸縮性能。對(duì)于合金(Tb1-xDyx)0.2Pr0.8(Fe0.4Co0.6)1.88C0.05粘結(jié)樣品,其磁致伸縮性能隨著粘結(jié)劑的增大,先增大后減小,在粘結(jié)劑含量為6%時(shí),樣品磁致伸縮最大(485PPm);不同模壓壓力的粘結(jié)樣品,其磁致伸縮隨著模壓壓力的增大先增大后減小,在300Mpa時(shí),樣品的磁致伸縮達(dá)到最大