化学沉积稀土钴基合金薄膜组织和软磁性能的研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iuxiaolove
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本文研究了化学沉积稀土钴基合金薄膜组织和软磁性能。采用正交实验法设计并实验了化学沉积Co-Ni-B-RE合金工艺的基础配方和最佳配方,制备出试样,考察了合金镀层的组织结构和微观形貌,测定了合金镀层的电化学性能、力学性能及磁学性能。在化学沉积Co-Ni-B合金镀层中添加不同种类稀土元素,探讨其对合金镀层工艺、组织结构和性能的作用机理和影响方式,以期获得综合性能优异的化学沉积钴基合金软磁薄膜。结果表明:镀液中添加稀土元素后,沉积速度得到明显提高,在一定范围内,随着镀液中RE添加量的增加,沉积速度先增大后减小;含有稀土元素镀液的稳定性、镀层的结合力和表面质量有所改善;在水溶液中稀土元素RE可以与钴基合金实现共沉积,且随着镀液中RE浓度的增大,合金镀层中Co、Ni和RE的含量升高,B含量降低;稀土RE的溶入,使合金镀层由非晶态转变成微晶态,晶粒细小,组织致密;添加稀土RE后影响了合金的电化学性能,提高了析出电位,减小了极化度;络合剂和稳定剂改变了化学镀Co-Ni-B-RE溶液的电化学行为,含量适量时使极化度减小,析出电位负移程度减弱,沉积电流增大,提高了沉积速度;稀土元素La、Ce、Dy使合金镀层显微硬度得到改善,在一定范围内,显微硬度随RE含量的增加而先增大后减小,不同稀土的改善效果:Dy最明显,Ce次之,La最弱。稀土元素明显改善了Co-Ni(Fe)-B合金的磁学性能,使得饱和磁化强度Ms、初始磁导率μ0和最大磁导率μmax升高,矫顽力Hc降低。与Co-Fe-B-RE合金相比较,虽Co-Ni-B-RE合金的Ms略小,但其μ0、μmax较大,Mr、Hc较小,综合软磁性能更加优异,且含4f电子的稀土元素比不含4f电子的稀土元素、轻稀土元素比重稀土元素对镀层性能的改善作用更加明显,得到了软磁性能优异的化学沉积Co-Ni-B-RE合金。
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