بررسی و توسعه مغناطیس های دائمی بدون استفاده از عناصر گران قیمت کمیاب خاکی (Rare-earth Elements)

فاز فرومغناطیس MnAl به دلیل ناهمستانگردی مغناطیستی و بلوری بالا، مغناطش و دمای کوری نستبتا بالا وهزینه تولید کم، پتانستیل بالایی برای استتفاده در مواد مغناطیستی دائمی عاری از مواد کمیاب خاکی دارد. دراین پژوهش روش ریخته گری برای تهیه فاز بلوری C-MnAl به کار گرفته شد. با در نظرگرفتن ترکیب مناسب از آلیاژ مورد نظر بر اساس ترکیب بدون افزودنی و ترکیبات با دو و پنج درصد وزنی افزودنی مس، آلیاژ در کورهالقایی خلا و تحت محافظت گاز آرگون ذوب و سپس در بوته های سرامیکی ریخته گری شد. برای مشخصه یابیاز آنالیزهای فازی و ریزساختاری XRD و SEM و برای ارزیابی خواص مغناطیسی از مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی VSM استفاده شده است. در این تحقیق سه ترکیب ((MnAl)(۹۸)-۲ wt % Cu ،Mn(۵۴)A(۴۶) و (MnAl)(۹۵)-۵% wt Cu) ریخته گری شد. هدف این پژوهش بررسی ساختار فازی و مغناطیسی آلیاژ MnAl بلافاصله پس از سرد شدن مذاب و قبل از انجام مراحل عملیات حرارتی بعدی میبا شد. برر سی الگوهای XRD بیانگر تشکیل درصد قابل توجهی فاز مغناطیسی Ꞇ -MnAl به همراه درصدهای کمی از فازهای β و γ می باشد. تشکیل حوزه های مغناطیسی در نمونه های مختلف به خوبی در تصاویر میکروسکوپی SEM قابل رویت است. نتایج بررسی خواص مغناطیسی نیز نشان داد اضافه کردن مس ضمن تثبیت فاز Ꞇ -MnAlدر دمای محیط، در تمام درصدها باعث افزایش میدان مغناطیسی پسماندزدا می گردد. مقدار Hc در نمونه (Mn۵۴Al(۴۶ و نمونه حاوی چنجدرصتتد مس به ترتیب برابر ۲۵۰ و ۵۰۰Oe و مقدار مغناطش باقی مانده در این دو نمونه به ترتیب برابر ۵/۴ و ۱۱/۶۲eny/g میباشتتد. نتایج این پژوهش مسیر آینده برای تحقیقات تکمیلی در زمینه این دسته از مواد مغناطیسی را هموارتر می سازد.

Keywords:

مغناطیس های عاری از عناصر کمیاب خاکی , MnAl