現(xiàn)代儀器○O五年第三期」熱重分析儀TGA測定磁性材料的相轉(zhuǎn)變袁鉆如*戴慶平(南京大學(xué)現(xiàn)代分析中心南京21093)摘要本文利用帶有磁場的熱重分析儀M-TGA對Fe3B合金中加入元素Nd造成的合金相轉(zhuǎn)變和各相含量等進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)在FeB合金中加入適量的稀土元素Nd將導(dǎo)致合金相組成由四角FeH(t-FeB)為t-Fe3B和亞穩(wěn)相Nd2Fe23B3。與常規(guī)熱分析儀器DA相比高靈敏的M-TA可以更加凊楚地觀察到具有鐵磁性轉(zhuǎn)變的磁性材料相變過程。關(guān)鍵詞熱重分析相轉(zhuǎn)變磁性材料引言NdFeB合金以其優(yōu)異的綜合磁性能將永磁材料321發(fā)展推向高潮-9。研究NFeB三元合金的成分與相組成是得到高性能的關(guān)鍵。但是,NFeB三元合金相圖十分復(fù)雜而且對成分非常敏感。本文利用帶有磁場的熱重分析儀M-TGA研究含Nd的Fe3B765三元合金的相組成及其隨熱處理溫度的變化4321實驗方法1000在真空電弧熔煉爐內(nèi)將成分為(FeNd4.)3B溫度(k)的合金反復(fù)熔煉5次以保證成分均勻化。將合金圖1樣品的DA曲線(升溫速率為10K/min)鑄錠在真空快淬爐內(nèi)以36m/s的速度快淬成絲狀?質(zhì)處于梯度磁場中時其自身被磁場的磁仳產(chǎn)生與非晶條帶。其熱行為和磁性相變由用 Perkin elmer磁場相吸的作用。相互作用力F表示為DA7型差熱分析儀和帶有磁場的 Pyris 1 TGA熱重F(1)分析儀表征。微結(jié)構(gòu)變化通過ⅹ射線衍射來分析。2結(jié)果與討論這里為真空磁導(dǎo)率,。廠是樣品處的磁場梯度。M和γ分別是樣品的磁化強度和體積。磁場在36ms的轉(zhuǎn)速下合金帶為完全非晶狀態(tài)。是由四根均勻分布在圓周上的NdeB圓柱形磁鐵為研究非晶帶的晶化過程,首先用DA對其熱行為組成。樣品放置在磁鐵圓環(huán)的軸線上這樣樣品處進(jìn)行研究。加熱速度為10K/min溫度范圍為373K的磁場梯度垂直向下。因為樣品位置和樣品處外場到1123K。該樣品的DA曲線(見圖1)由圖1可梯度大小不變所以從1試式可得出相互作用力F的知該樣品DTA曲線似乎有三個放熱峰但后兩個大小正比于樣品的磁化強度M。即天平稱得的磁十分不明顯灘以確定。力″與樣品的磁化強度M成正比。為進(jìn)一步證實第一峰后面是否存在某些變化如果鐵磁材料放在熱重分析儀的天平托盤上稱對樣品進(jìn)行M-TGA測量。這里首先介紹一下M-重就會表現(xiàn)出增重的特點。如果樣品被加熱到TcTA的工作原理里。鐵磁性材料都存在一個磁有序溫以中國煤化工重的特點。這樣測量度即居里溫度T當(dāng)溫度低于Tc的時候材料表的天CNMHG關(guān)系實際上是間接反現(xiàn)出鐵磁性的特點。當(dāng)溫度高于它的T時原來是映出樣品內(nèi)磁化強度M與溫度T的關(guān)系鐵磁性的材料表現(xiàn)岀順磁性的特點。當(dāng)鐵磁性的物除此之外如果樣品內(nèi)部有飽和磁化強度不同作者通信袁鉆如 e-mail : ziyuan01@16336二OO五年第三期」研究報告的兩個鐵磁相發(fā)生轉(zhuǎn)變或是有鐵磁相轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾?0相從m~T關(guān)系曲線上也可以看出變化隊而可A N, FexB, a-Fe以研究磁性相變過程。值得一提的是Pyis1TGAs Nd,, Fe Be具有極高的靈敏度(10g)和較好的控溫精度(±1K)因此它對磁信號的分辨率優(yōu)于普通的振動樣相600品磁強計VSM強400具體的操作方法是(1稱取適量的樣品約17度3\mg置于Al2O3坩堝內(nèi)掛于天平的吊臂上。(2樣品重量清零后加磁場稱重mo加入程序中作為初始基準(zhǔn)質(zhì)量。這時稱量的是磁場與樣品之間的磁力大小。(3程控升溫記錄m~T關(guān)系曲線。行射角度2度)經(jīng)過913K0min真空熱處理的樣品的M-圖3不同熱處理條件下的XRD曲線TGA曲線及其微分曲線見圖2)曲線上有三個明913K×10minb.1173K×20min顯的臺階(AB、C所指示處)如果定義居里溫度磁化強度的差值△M,就可以估算出各磁性相的相為磁化強度隨溫度變化最快的溫度的話則微分曲對體積含量。這種方法既簡單又方便。例如,在線上的峰值658.20K、7869K和1058.12K分別對913K熱處理的樣品中可以估算出亞穩(wěn)相Nd2Fe23B3應(yīng)著亞穩(wěn)相 Nd2 Fey2B3、Fe2B和a-Fe的居里溫度。和Fe2B的相對體積含量為9:20。這里亞穩(wěn)相此外還應(yīng)注意到在968K附近M-TGA曲線上有Nd2Fe23B3和FeB的飽和磁極化強度J(M)取個小的彎折D所指示處)這一點從其微分曲線1.61和1.60T密度分別取7.6×10k/m和7.2更加清楚地看到。此處樣品內(nèi)磁化強度隨溫度發(fā)生10 kg/m些變化。后來被XRD結(jié)果證實為亞穩(wěn)相Nd2Fe2B3的分解。不同熱處理條件下樣品的XRD曲線3結(jié)論見圖3)經(jīng)過913KA0min真空熱處理的樣品中MTGA對于研究磁性材料的居里溫度、磁性相存在t-FeB和NdFe3B3見圖3a)而經(jīng)過113之間的相轉(zhuǎn)變和估算磁性相的體積含量是一種有力K20分鐘熱處理的樣品中亞穩(wěn)相已經(jīng)不存在證明的工具。它簡單快捷精確度高。在1173K時已發(fā)生分解分解產(chǎn)物為Nd1FeB4和致謝作者感謝南京大學(xué)物理系固體微結(jié)構(gòu)國家重點a-F見圖3b實驗室納米磁性材料研究組李山東博士提供樣品。參考文獻(xiàn)I.J. 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Gu, Yang Sen, Bi Hong, Dai Yaodong423Tian Zongjun, Xie Guozhi, Du Youwei, Yuan Zuanru Thermal 9 Tian Zongjun Li Shandong, Peng Kun, Gu Benxi, Zhang Jianbehaviour and magnetic properties of B-rich NdFeB nanocomposrong, Lu Mu, Du Youwei, Mater. Sci. Eng. A 2004, 380ite hard magnetic alloys with partial substitution of dy for Nd J]J.Phys.D:Apl.Phys.,2002,35:732-73710 L.X. Liao and Z. Altounian Formation crystallization and7 R. Skomski,J. M. D. Coey, Giant energy product in nanosmagnetic properties of Nd-Fe-B glasses[ J ]. J. Appl. PhysetJ].Phys.Rev.B,1993,48:1989,66:768~77115812~1581611 D, B. de Mooij,K. H.J. Buschow A novel ternary Nd-Fe-8 B. M. Ma,. w. Herchenroeder, B. Smith, M. Suda, D.N.B compoud J ]. Philips J. Res. 1986, 41: 400-409Brown Z. Chen, J. Magn. Magn. Mater. 2002, 239 418The investigation of Phase tansformation in magnetic materials by use of M-TGAYuan Zuanru Dai QingpingCenter of Morden Analysis Nanjing University, Nanjing 210093 ChinaAbstract In this paper thermal gravity analysis apparatus with a permanent magnet(m-tga )was employed to investigate the influence of Nd addition into Fe3 B alloys on the phase transformation and phase volume content. It has beerfound that Nd addition into Fea B alloys results in a variation of the phase constitution ,i.e. single-phase tetragonal Fe3 B( t-Fe3B )changes into two phases of t-Fe3B and metastable phase of Nd2 Fe B,. In comparison with the general thermalanalysis apparatuses such as differential thermal analysis M-TGa has an advantage over them on investigation of phasetransformation for ferromagnetic materialKey words Thermal gravity analysis Phase transformation Magnetic materials(上接第31頁)最初采用CI8SE勝柱用正己烷和四氫呋喃表1檢測結(jié)果統(tǒng)計表兩種溶劑分步洗脫操作比較麻煩,回收率不太理次數(shù)苯酚4硝基酚3甲基酚24二氯酚246五氯酚想后來改用 OASIS SPE由于OASK(SPEpH范圍比較寬在酸性條件下富集用異丙醇洗脫3.921.014.054.07使回收率達(dá)到理想的結(jié)果3.944.104.063.814,041.01143.3波長的選擇3.941.014.094.l13.78280m是通常用于酚類化合物檢測的波長但3.671.043.893.903.903.88五氯酚在此波長下有干擾物質(zhì)與五氯酚共流出因3.960.9863.3.973.83.89此采用294m檢測五氯酚時可消除干擾。74,000.9744024.053.903.56參考文獻(xiàn)平均值3.921.004.004.054013.781用于農(nóng)業(yè)化學(xué)和環(huán)境分析的 Oasis固相提取產(chǎn)品( Waters標(biāo)準(zhǔn)差(%)0.120.020.0750.0850.0820.1公司?？?254780/20016322695/2001)相對標(biāo)準(zhǔn)差1.92 Envionmental Agrochemical Applications Notebook( Waters回收率%)98100poration 34 Maple Street Milford Massachussetts 017573.2固相萃取柱和溶劑的選擇3696U.S.A)The study on determination of trace phenols in water by solid- phaseextraction coupled with HPLCMeng lili xu gua中國煤化工Water Quality Detecting Center of Tian Jin WaterworksCN MH Gnjin 300040)Abstract In the article we used OASIS HLB SPE columns to enrich six trace phenolsin water by solid-phase extraction technology in acid condition. Using a sort ofsolvent at twice elute satisfactory rate of recovery was obtainedKey words Solid-phase extraction HPLC Environmental water Phenols38