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陶瓷学报2024年第05期:Mn、Fe掺杂V_2SnC陶瓷的制备与磁性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:卢子怡;王进军;杨天爱;黄江涛;严明;

单位:湖北工业大学材料与化学工程学院;湖北省绿色轻工材料重点实验室;湖北工业大学绿色轻质材料与加工协同创新中心;

摘要:MAX相是一种具有独特性能的层状三元碳化物和氮化物。通过在MAX相中掺杂过渡金属,并与之形成合金,可赋予其新特性的同时保持其本征结构。研究采用无压烧结,在V_2SnC中掺杂Mn、Fe原子,1000℃下无压烧结3 h,合成了磁性固溶体MAX相V_2(Mn_xSn_(1-x))C、V_2(Fe_xSn_(1-x))C及V_2(Mn_xFe_xSn_(1-2x))C。当总掺杂量为0.4时达到最大饱和度,继续添加固溶元素,产物纯度下降。SEM-EDS结果表明掺杂并未改变其原有层状形貌。磁性测试结果表明,V_2(A_xSn_(1-x))C(A=Mn/Fe)是一种典型低温铁磁材料。V_2(Mn_xSn_(1-x))C的磁滞回线宽,为典型硬磁材料,矫顽力达1428 Oe;V_2(Fe_xSn_(1-x))C则表现出较低矫顽特性,为软磁材料,且当x=0.2或x=0.4时均未表现出铁磁性,当x=0.6时,居里温度仅为42 K;V_2(Mn_xFe_xSn_(1-2x))C磁化曲线表现在居里温度为61 K时由铁磁转变为顺磁,磁滞回线表现出其具有软磁材料的特性,且磁饱和强度达到3.80 emu·g~(-1)。

关键词:MAX相;;V_2SnC;;掺杂;;固溶体;;磁性

基金资助:国家级大学生创新创业训练计划项目(202310500041);; 绿色轻工材料湖北省重点实验室开放基金(202307B07)