專利名稱：高溫永磁合金Fe-Co-Gd薄帶及其成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高溫永磁合金!^e-Co-Gd薄帶及其成形方法，屬磁性材料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
未來社會(huì)海量信息的存儲(chǔ)要求存儲(chǔ)器件具有超大容量、高數(shù)據(jù)傳輸率、長(zhǎng)壽命三大特點(diǎn)，磁光存儲(chǔ)作為一種重要的信息存儲(chǔ)方式，近年來密度在不斷提高。如何有效減小記錄疇的尺寸是獲得高密度磁光存儲(chǔ)的關(guān)鍵。磁光超分辨存儲(chǔ)技術(shù)(MSR)、磁疇放大磁光存儲(chǔ)技術(shù)(MAMMOS)、疇壁移動(dòng)檢測(cè)讀出技術(shù)(DWDD)都近年來提出的無需減小激光波長(zhǎng)或增大數(shù)值孔徑來提高存儲(chǔ)密度的一種方法，它們通過兩層或者多層磁光薄膜之間的交換耦合作用實(shí)現(xiàn)高密度、高靈敏度的磁光信息讀出。GdFeCo通常以薄膜形式作為一種和傳統(tǒng)介質(zhì) TWeCo薄膜性質(zhì)類似的非晶磁光材料，在新型MSR技術(shù)中有重要的應(yīng)用，一般都用作讀出層材料，和TWeCo薄膜通過交換耦合作用結(jié)合。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，磁光存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)烈依賴于作為讀出層的GdFeCo薄膜的性質(zhì)，其成分、補(bǔ)償溫度等的選擇是能否實(shí)現(xiàn)超分辨讀出的關(guān)鍵。交換作用有三種不同類型。第一種是直接交換作用，存在于3d過渡族金屬及其合金中。這種交換作用使得鐵、鈷、鎳具有強(qiáng)磁性。另一方面則導(dǎo)致鉻為反鐵磁性(其相鄰的原子磁矩反平行)。第二種是RKKY交換作用，主要存在于稀土金屬中。它使得不同原子中4f亞電子層上的電子之間發(fā)生交換作用。第三種是間接交換作用，主要發(fā)生在離子化合物材料中，鐵氧體磁性材料中的離子磁矩之間的相對(duì)取向關(guān)系源自這種交換作用。它一般使得相鄰的離子磁矩反平行排列，但由于不同的離子磁矩大小不等，因而不能完全抵消，為亞鐵磁性。不過，鐵氧體磁性材料的飽和磁化強(qiáng)度都因此很低。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種高溫永磁合金!^e-C0-Gd薄帶的成形方法，制備方法簡(jiǎn)單，避免了復(fù)雜的多層薄膜制備工藝過程。技術(shù)方案本發(fā)明的基本思想是以純銅為材質(zhì)的單輥在制備薄帶過程中冷卻速率可達(dá) 104-106K/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過!^e-C0-Gd合金中無序-有序轉(zhuǎn)變過程所需冷卻速率的量級(jí)，因此可以減弱和抑制有序相的生成?？刂圃撨^程中適當(dāng)?shù)囊后w下流量、薄膜成形線速度等條件，則可以高效的獲得所需的材料。一種高溫永磁合金!^-Co-Gd薄帶，其特征在于合金成分為Fi53(1C061Gd9。一種權(quán)利要求1所述的高溫永磁合金!^e-C0-Gd薄帶的成形方法，其特征在于步驟如下步驟1 將純度99. 8 %的鐵、99. 98 %的鈷和99. 9 %的Gd釓塊在有高純Ar氣保護(hù)下熔配為合金，控制其中Gd的含量在9at%范圍內(nèi)；
步驟2 將熔配好的合金放入真空室的底部有孔的石英試管中，所述石英管底部的孔直徑范圍為0. 4 0. 8mm,抽真空1分鐘后反充入高純Ar氣至1個(gè)大氣壓；然后再抽真空1分鐘后反充入高純Ar氣至1個(gè)大氣壓；循環(huán)三次，最后反充高純Ar氣至0. 8個(gè)大氣壓；步驟3 采用高頻電磁方法加熱熔配合金，并使熔配合金在熔融態(tài)下保持10秒，再將Ar氣充入石英試管將熔融態(tài)樣品吹至以10 45米/秒輥面線速度旋轉(zhuǎn)的銅制單輥輥輪上成合金薄帶。所述的銅制單輥的直徑為120mm。有益效果本發(fā)明提出的高溫永磁合金!^e-C0-Gd薄帶的成形方法，采用單輥甩帶方法成形薄膜。本方法具有過程簡(jiǎn)單、處理方便、成形快捷的優(yōu)點(diǎn)，其同時(shí)又具有快速凝固的特點(diǎn)，在薄帶成形過種中熱流通量大，因此獲得的晶向也具有一定的指向性，有利于不經(jīng)過多層薄膜制備過程而獲得特定晶向，已經(jīng)應(yīng)用于硅鋼合金的薄帶的制備。同時(shí)該方法的快速凝固特性又具有IO4-IOfiKA的冷卻速率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過!^-Co-Gd合金中無序-有序轉(zhuǎn)變過程所需冷卻速率的量級(jí)，因此可以減弱和抑制有序相的生成。如果控制該過程中適當(dāng)?shù)囊后w下流量、 薄膜成形線速度等條件，則可以高效的獲得所需的材料。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述Fe-Co 二元合金在30-100% Co (重量百分比)成分范圍內(nèi)，無限互溶，是典型的軟磁合金。而稀土金屬及其化合物在一般溫度下是強(qiáng)順磁性物質(zhì)，具有很高的磁化率。將稀土金屬Gd按照比例與30at% Fe,61at% Co熔煉母合金，分別以10m/s、20m/s、30m/ s、45m/s輥速甩出薄帶，獲得具有優(yōu)異永磁性能的厚度為幾十微米的GdFeCo薄帶，其熔化溫度達(dá)到1594K。實(shí)施例1:步驟1 將純度99. 8%的鐵、99. 98%的鈷塊和99. 9% Gd在有高純Ar氣保護(hù)下熔配為Co-9at% Gd合金，樣品質(zhì)量2. 5克，控制其中Gd的含量在9at% ；步驟2 將熔配好的合金放入真空室里底部有小孔(直徑為0. 4mm)的石英試管中，抽真空1分鐘后反充入高純Ar氣至1個(gè)大氣壓；然后再抽真空1分鐘后反充入高純Ar 氣至1個(gè)大氣壓；循環(huán)三次，最后反充高純Ar氣至0. 8個(gè)大氣壓；步驟3 采用高頻電磁方法加熱熔配合金，并使熔配合金在熔融態(tài)下保持10秒，再將Ar氣充入石英試管將熔融態(tài)樣品吹至以10米/秒輥面線速度旋轉(zhuǎn)的以純銅為材質(zhì)的單輥輥輪上制備出合金薄帶；銅制單輥的直徑為120mm ； 采用LakeSiore 735VSM振動(dòng)磁強(qiáng)儀測(cè)量本實(shí)施例中平行于薄帶表面的飽合磁化強(qiáng)度為81. 02emu/g,采用ΚΜ-0 type List-Koerzimeter矯頑力儀測(cè)量其矯頑力為 327.270e。實(shí)施例2 步驟1 將純度99. 8%的鐵、99. 98%的鈷塊和99. 9% Gd在有高純Ar氣保護(hù)下熔配為Co-9at% Gd合金，樣品質(zhì)量2. 5克，控制其中Gd的含量在9站％范圍內(nèi)；
步驟2 將熔配好的合金放入真空室里底部有小孔直徑為0. 8mm的石英試管中，抽真空1分鐘后反充入高純Ar氣至1個(gè)大氣壓；然后再抽真空1分鐘后反充入高純Ar氣至 1個(gè)大氣壓；循環(huán)三次，最后反充高純Ar氣至0. 8個(gè)大氣壓；步驟3 采用高頻電磁方法加熱熔配合金，并使熔配合金在熔融態(tài)下保持10秒，再將Ar氣充入石英試管將熔融態(tài)樣品吹至以20米/秒的輥面線速度旋轉(zhuǎn)的以純銅為材質(zhì)的單輥輥輪上制備出合金薄帶；銅制單輥的直徑為120mm ；采用LakeSiore 735VSM振動(dòng)磁強(qiáng)儀測(cè)量本實(shí)施例中平行于薄帶表面的飽合磁化強(qiáng)度為49. 92emu/g,采用ΚΜ-0 type List-Koerzimeter矯頑力儀測(cè)量其矯頑力為 431.340e。
權(quán)利要求
1.一種高溫永磁合金!^e-Co-Gd薄帶，其特征在于合金成分為Fi53(1C061Gd9。
2.—種權(quán)利要求1所述的高溫永磁合金i^e-Co-Gd薄帶的成形方法，其特征在于步驟如下步驟1 將純度99. 8%的鐵、99. 98%的鈷和99. 9%的Gd釓塊在有高純Ar氣保護(hù)下熔配為合金，控制其中Gd的含量在9at%范圍內(nèi)；步驟2 將熔配好的合金放入真空室的底部有孔的石英試管中，所述石英管底部的孔直徑范圍為0. 4 0. 8mm,抽真空1分鐘后反充入高純Ar氣至1個(gè)大氣壓；然后再抽真空1 分鐘后反充入高純Ar氣至1個(gè)大氣壓；循環(huán)三次，最后反充高純Ar氣至0. 8個(gè)大氣壓；步驟3 采用高頻電磁方法加熱熔配合金，并使熔配合金在熔融態(tài)下保持10秒，再將Ar 氣充入石英試管將熔融態(tài)樣品吹至以10 45米/秒輥面線速度旋轉(zhuǎn)的銅制單輥輥輪上成合金薄帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫永磁合金!^e-Co-Gd薄帶的成形方法，其特征在于所述銅制單輥的直徑為120mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高溫永磁合金Fe-Co-Gd薄帶及其成形方法，其特征在于步驟如下將鐵、鈷和Gd釓塊熔配為合金，將熔配好的合金放入真空室的底部有孔的石英試管中，循環(huán)三次抽真空和反充入高純Ar氣；采用高頻電磁方法加熱熔配合金，再將Ar氣充入石英試管將熔融態(tài)樣品吹至旋轉(zhuǎn)的輥輪上成合金薄帶。本方法具有過程簡(jiǎn)單、處理方便、成形快捷的優(yōu)點(diǎn)，其同時(shí)又具有快速凝固的特點(diǎn)，在薄帶成形過種中熱流通量大，因此獲得的晶向也具有一定的指向性，有利于不經(jīng)過多層薄膜制備過程而獲得特定晶向，已經(jīng)應(yīng)用于硅鋼合金的薄帶的制備。
文檔編號(hào)H01F1/055GK102522178SQ20111041115
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者姚文靜, 張媛媛, 王楠 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)