磁性材料中的非金屬元素檢測與分析

隨著材料科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展，磁性材料也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展，例如新型磁性材料的開發(fā)、納米磁性材料的制備等等。磁性材料作為一種古老又年輕、歷史悠久卻又蓬勃發(fā)展的材料，具有重要的科研意義和實際應(yīng)用價值。本文中我們的研究對象主要是永磁材料。

按照永磁材料的化學(xué)組成以及發(fā)展順序，可以將其大體分成三類：鐵氧體永磁材料、金屬系永磁材料和稀土永磁材料。磁性材料制備過程中難以全避免雜質(zhì)的存在。以碳、硫、氧、氮、氫元素為例，一方面中這些元素在磁性材料的化學(xué)成分中本來就存在，如鋼鐵中的碳、氧、硫等元素；另一方面，這些元素對材料的磁性能有一定的影響，比如一些元素的摻雜可以提高磁性材料的磁性能，但有些元素的摻雜會增加材料的磁阻抗，降低磁導(dǎo)率。特別地，在稀土永磁制備中，尤其需要測量氫元素的含量，控制氫元素的含量在合適的范圍。一般來說，稀土永磁制備中需要測量氫元素的含量的主要是在氫破工藝環(huán)節(jié)。

圖1：典型的釹鐵硼生產(chǎn)工藝

目前，釹鐵硼的氫破碎就是利用稀土材料具有吸氫的特性，吸氫后發(fā)生膨脹，在膨脹的過程中，沿晶界斷裂，從而達(dá)到破碎的目的。

測量原理：Eltra CS-i通過在分析感應(yīng)爐中燃燒后產(chǎn)生的氣態(tài)燃燒產(chǎn)物二氧化碳和二氧化硫來測量無機(jī)樣品中的碳和硫含量， 超過2000°C的高溫保證了樣品全分解，從而在一個廣泛的濃度范圍內(nèi)進(jìn)行可靠和準(zhǔn)確的元素分析。Eltra ONH分析儀是一臺惰性氣體熔融燃燒分析儀，使用紅外檢測器檢測樣品中氧元素，熱導(dǎo)檢測器則檢測樣品中的氮元素和氫元素。

圖2：Eltra CS分析儀（左）和Eltra ONH分析儀（右）

數(shù)據(jù)展示：埃爾特的元素分析儀可以用在永磁材料制備工藝的各個環(huán)節(jié)，以下三組數(shù)據(jù)分別來自不同客戶測量永磁材料中的碳?xì)溲鯏?shù)據(jù)，對應(yīng)前序工藝環(huán)節(jié)，測量需求分別來自原材料中的碳元素檢測、氫破工藝后粉末的氫元素檢測、磁材中的氧氮元素檢測。ELTRA的兩組設(shè)備很好地完成了客戶的檢測要求。

圖3：A客戶用Etra CS分析儀進(jìn)行釹鐵硼原材料中的碳元素檢測

圖4：B客戶用Eltra ONH分析儀進(jìn)行氫破后釹鐵硼粉末中的氫元素檢測

圖5：C客戶用Etra ONH分析儀進(jìn)行磁材中的氧氮元素分析

以上三組數(shù)據(jù)中，碳硫分析儀運(yùn)用了Eltra的腔室供氧法，在反應(yīng)過程中氧氣充滿整個燃燒池，從而保證樣品充分燃燒釋放出待測氣體，數(shù)據(jù)的平行性優(yōu)勢在多次重復(fù)的測定中得到了證實。氧氮氫分析儀目前可以搭載32位自動進(jìn)樣器，并在此基礎(chǔ)上可以繼續(xù)增加進(jìn)樣盤達(dá)到64位及以上進(jìn)樣，高效的設(shè)計非常適合需要大批量檢測的機(jī)構(gòu)。

關(guān)于埃爾特品牌