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《西安理工大学》 2007年
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液相还原法制备纳米Co-Cu-B合金粉末及其特性研究

孙少东  
【摘要】: 目前,已有研究表明Co-Cu-B合金具有良好的巨磁阻效应,这种特性易使器件小型化、廉价化,在传感器和存储器等方面有广阔的应用前景。然而材料界对Co-Cu-B合金粉末磁学性能的研究却尚未见报道。 本研究采用液相还原法,以KBH4作还原剂,PVP作分散剂,分别在二价钴、铜硫酸盐的纯水体系和乙醇-水体系下合成了纳米Co-Cu-B合金粉末。在此基础上,以纳米粉末的制备工艺技术和性能研究为重点,探究了分散剂、反应物滴加次序、还原剂浓度、金属盐溶液中合金元素的比例以及反应体系等因素对产物的粒径、形貌、结构及磁学性能的影响。 对不同实验条件下获得的产物进行XRD、TEM、SEM、EDS、AES以及VSM测试分析,结果表明: 在纯水体系和乙醇-水体系条件下,所获得的Co-Cu-B合金粉末均为纳米尺度的球形质粒;其中的主体成分钴及其合金为非晶态,铜为晶态;产物的磁滞回线均呈窄且狭长的倾斜状。其中乙醇-水体系制备的粉末的分散性较好,颗粒较纯水体系产物细小。就磁学性能而言,相同实验条件下,乙醇-水体系产物的磁学性能较纯水体系产物良好。所制备的纳米Co-Cu-B合金粉末的粒度、晶化程度以及磁学性能均与还原剂的浓度有关。随还原剂浓度的增加,粉末的粒度和晶化程度均有减小的趋势。还原剂浓度较高时所获得的合金粉末的饱和磁化强度相对较大,矫顽力相对较低。 随着金属盐溶液中钴盐比例的增加,纳米Co-Cu-B合金粉末产物的非晶态形成趋势增大。金属盐溶液中钴、铜离子比例的变化对产物的结构和磁学性能亦有一定的影响,表现出纳米Co-Cu-B粉末的磁学性能与产物中钴的含量息息相关。 本研究发现,通过对制备工艺的优化设计可以获得具有不同磁学性能的纳米Co-Cu-B合金粉末。其中实验条件为“乙醇-水体系,高还原剂浓度和金属盐溶液中钴、铜离子比例”对提高产物中钴的含量,改善颗粒结构和磁学性能的影响作用突出。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB383.3

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