鈷基硬磁薄膜的電化學(xué)制備及性能研究.pdf

1、鈷基磁性薄膜在現(xiàn)代高技術(shù)磁性材料中占有重要的地位，其中，CoP系硬磁薄膜以其優(yōu)異的硬磁性能引起了人們極大的關(guān)注。在CoP系硬磁薄膜的制備方法中，電化學(xué)方法能在任意復(fù)雜的表面大面積成膜，且操作溫度低，操作簡(jiǎn)單，具有很大的發(fā)展前景。然而，由于鍍液組分復(fù)雜，影響磁性因素眾多。為弄清影響磁性的因素及各因素的相對(duì)重要性，本文分別采用化學(xué)鍍和電沉積制備了CoP系硬磁薄膜，詳細(xì)地考察了各因素對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和磁性的影響，揭示了制備工藝——組織結(jié)構(gòu)——-磁學(xué)

2、性能之間的相互聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，通過復(fù)合電沉積向薄膜中摻入BaFe<,12>O<,19>永磁粒子，進(jìn)一步改善了薄膜的硬磁性能，為制取硬磁薄膜提供了一種新穎的、簡(jiǎn)便的途徑。 本論文主要研究內(nèi)容如下： 1.通過五因素四水平正交實(shí)驗(yàn)，以薄膜矯頑力為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定了化學(xué)鍍CoNiP合金薄膜的最佳工藝和影響磁性的主要因素。正交實(shí)驗(yàn)表明，化學(xué)鍍工藝中各因素對(duì)薄膜矯頑力影響次序?yàn)椋壕彌_劑濃度>還原劑濃度>鈷鎳離子比>pa>施鍍時(shí)間。

3、 2.考察緩沖劑和還原劑濃度對(duì)化學(xué)鍍CoNiP合金薄膜的結(jié)構(gòu)和磁性的影響，結(jié)果表明，通過改變緩沖劑和還原劑濃度，當(dāng)所制得薄膜結(jié)構(gòu)為FCC的B-Co的固溶體時(shí)，矯頑力較大，且在一定的范圍內(nèi)，晶粒越細(xì)，矯頑力越大，而當(dāng)所制得薄膜結(jié)構(gòu)為HCP的α-Co的固溶體或非晶態(tài)時(shí)，矯頑力均下降。 3.對(duì)化學(xué)鍍CoNiP合金薄膜的熱處理結(jié)果表明，熱處理后的矯頑力比鍍態(tài)有很大提高，在100℃～350℃熱處理溫度范圍內(nèi)，兩相共存的狀態(tài)以及α-C

4、o晶粒的長大都使得矯頑力升高，熱處理溫度達(dá)到400℃及更高，矯頑力開始下降，并且隨著熱處理溫度的升高進(jìn)一步下降。 4.分別通過恒電流沉積和恒電位沉積制備得到了CoNiP合金薄膜，對(duì)制備條件進(jìn)行了優(yōu)選，結(jié)果表明所制得薄膜矯頑力與化學(xué)鍍相近。 5.在含BaFe<,12>O<,19>微粒的CoNiP電解液中，采用復(fù)合電沉積技術(shù)，通過控制電勢(shì)恒電量電解法制得了CoNiP-BaFe<,12>O<,19>復(fù)合薄膜。結(jié)果表明BaFe<