Đất nền Bắc giang

Phòng thí nghiệm Trọng điểm về Vật liệu và Linh kiện điện tử

 

 

DANH SÁCH THÀNH VIÊN

STT Họ và tên Biên chế/ HĐ/CTV Điện thoại Email
1 GS.TS. Nguyễn Huy Dân Biên chế 912772339 dannh@ims.vast.ac.vn
2 PGS.TS. Trần Đăng Thành Biên chế 988707211 thanhtd@ims.vast.ac.vn
3 TS. Phạm Thị Thanh Biên chế 974288834 thanhpt@ims.vast.ac.vn
4 TS. Nguyễn Hải Yến Biên chế 983400836 yennh@ims.vast.ac.vn
5 ThS. Phạm Văn Đại Biên chế 367702282 daipv@ims.vast.ac.vn
6 TS. Đào Sơn Lâm Hợp đồng 985102333 lamds@ims.vast.ac.vn
7 CN. Nguyễn Huy Ngọc Hợp đồng 975311890 ngocnh@ims.vast.ac.vn
8 CN. Kiều Xuân Hậu Hợp đồng 365206818 haukx@ims.vast.ac.vn

 

CÁC THÀNH TỰU CHÍNH

1. Nghiên cứu chế tạo hợp kim từ cứng và từ nhiệt

(a)

(b)


Hình 1. Hình ảnh các viên nam châm thiêu kết (Nd, Dy)-Fe-B chế tạo được (a) và các đường đặc trưng từ của chúng (b).

Xây dựng được quy trình công nghệ chế tạo nam châm thiêu kết (Nd, Dy)-Fe-B quy mô bán công nghiệp có lực kháng từ và tích năng lượng cực đại lớn, Hc > 25 kOe và (BH)max > 30 MGOe, đáp ứng yêu cầu ứng dụng trong động cơ và máy phát điện (hình 1).

Chế tạo thành công vật liệu từ cứng tổ hợp nanô Mn-(Bi,Ga)/(Fe-Co) có tích năng lượng cực đại (BH)max ~ 5 MGOe.

Chế tạo thành công các hệ hợp kim từ nhiệt Heusler (Ni-Mn-Sn, Ni-Co-Mn-Al…) và nguội nhanh (Fe-Cr-Zr-B, La-Fe-Si…) có hiệu ứng từ nhiệt lớn vùng nhiệt độ phòng.  

2. Nguyên cứu cơ bản về các đặc trưng cấu trúc, điện và từ của các hệ vật liệu perovskites

Nghiên cứu và chế tạo thành công các hệ vật liệu La1-xAxMn1-yByO3 (A = Na, K, Ca, Sr, Ba, Pr, Sm; B = Co, Al, Ti) có hiệu ứng từ nhiệt lớn vùng nhiệt độ phòng.   

Điều khiển quá trình chuyển pha từ và trật tự từ trong vât liệu perovskites thông qua thay đổi kích thước tinh thể và/hoặc chất thay thế.

Quan sát thấy đồng thời các hiệu ứng từ trở, từ nhiệt và hiện tượng Griffiths phase, của vật liệu perovskite nền mangan. Xây dựng được mối tương quan giữa các hiệu ứng điện từ của chúng.

 

CÁC CÔNG BỐ TIÊU BIỂU

  1. Tran Dang Thanh, Pham Duc Huyen Yen, Kieu Xuan Hau, Nguyen Thi Dung, Le Vi Nhan, Le Thi Huong, Le Viet Bau, Le Thi Anh Thu, Bach Thanh Cong, Nguyen Xuan Nghia, Le Hong Khiem, and Seong-Cho Yu, Critical behavior of Ni-doped La7Sr0.3MnO3 ceramics, Journal of Electronic Materials, 48 (2019) 1353-1362.
  2. Tran Dang Thanh, Dinh Chi Linh, P. D. H. Yen, D. A. Tuan, Y. D. Zhang, The-Long Phan, Suhk Kun Oh, Seong Cho Yu, Electrical and magnetic properties of La7Ca0.3Mn0.9Co0.1O3 locating at a threshold of the first- and second-order phase transitions, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 470 (2019) 59-63.
  3. Nguyen Hai Yen, Nguyen Hoang Ha, Pham Thi Thanh, Tran Dang Thanh, Nguyen Huy Ngoc, Nguyen Huy Dan, Influence of Cr-Addition on magnetic properties and magnetocaloric effect of Fe-Cr-B-Gd-Zr rapidly quenched alloys, Journal of Electronic Materials, 48 (2019) 7282–7291.
  4. Pham Thi Thanh, Nguyen Van Duong, Nguyen Hai Yen, Nguyen Huy Ngoc, Nguyen Mau Lam, Kieu Xuan Hau, Seong Cho Yu, Nguyen Huy Dan, Effect of adding non-ferromagnetic nanoparticles to grain boundary on coercivity of sintered Nd-Fe-B magnet, Current Applied Physics, 18 (2018) 329-334.
  5. Dinh Chi Linh, Tran Dang Thanh, Le Hai Anh, Van Duong Dao, Hong-Guang Piao, Seong-Cho Yu, Critical properties around the ferromagnetic-paramagnetic phase transition in La7Ca0.3-xAxMnO3 compounds (A = Sr, Ba and x = 0, 0.15, 0.3), Journal of Alloys and Compounds, 725 (2017) 484-495.
  6. Alexander P. Kamantsev, Victor V. Koledov, Alexey V. Mashirov, Vladimir G. Shavrov, N.H. Yen, P.T. Thanh, V.Manh. Quang, N.H. Dan, Anton S. Los, Andrzej Gilewski, Irina S. Tereshina and Leonid N. Butvina, Measurement of magnetocaloric effect in pulsed magnetic fields with the help of infrared fiber optical temperature sensor, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 440 (2017) 70-73.
  7. Nguyen Huy Dan, Nguyen Hai Yen and Pham Thi Thanh, Magnetocaloric effect and critical behavior in Fe-Dy-Zr rapidly quenched alloys, Journal of Electronic Materials, 45 (2016) 5058-5063.
  8. Nguyen Mau Lam, Tran Minh Thi, Pham Thi Thanh, Nguyen Hai Yen and Nguyen Huy Dan, Fabrication of Mn-Bi Nanoparticles by High Energy Ball Milling, Materials Transactions 56 (2015) 1394-1398.
  9. Do Tran Huu, Nguyen Hai Yen, Pham Thi Thanh, Nguyen Thi Mai, Tran Dang Thanh, The-Long Phan, Seong Cho Yu, Nguyen Huy Dan, Magnetic, magnetocaloric and critical properties of Ni50-xCuxMn37Sn13 rapidly quenched ribbons, Journal of Alloys and Compounds, 622 (2015) 535-540.

 

TRANG THIẾT BỊ CHÍNH

 

 

Lò trung tần ZG-0,01J

Lò trung tần ZG-0.01J là một trong những kiểu lò tần số với tần số trung bình 4 kHz. Lò dùng để nấu nóng chảy hợp kim trong môi trường khí bảo vệ. 

Các thông số kỹ thuật:

Khối lượng mẫu nấu: 2-10 kg/mẻ
Nhiệt độ có thể đạt được: 1700oC
Công suất: 50 kW/h
Độ chân không: có thể đạt 6.6.10-3 Pa
Tần số: 4 kHz
Môi trường làm việc: khí trơ
Khuôn nguội nhanh: cho phép rót hợp kim nóng chảy vào khuôn nguội nhanh bởi nước.

 

Máy đập hàm Pex-100×125

Máy đập hàm PEX-100 x 125 là một thiết bị trong dây truyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B đảm trách bước đầu của quá trình nghiền (nghiền thô). Máy này dùng búa máy để phá vỡ hợp kim thành những mảnh nhỏ hơn trong môi trường khí trơ bảo vệ. 

Các thông số kỹ thuật:
Kích cỡ cửa nạp liệu: 100 x 125 mm
Cỡ hợp kim đầu vào: ~ 20 mm
Cỡ hạt đầu ra: 2-4 mm
Công suất: 80 kg/h
Công suất động cơ: 3 kW
Môi trường làm việc: khí bảo vệ

Máy nghiền thô DSB 

Máy nghiền thô DSB ф 500 x 650 là một thiết bị trong dây chuyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B đảm trách bước nghiền thô tiếp theo sau khi đã nghiền bằng máy đập hàm. Máy dùng trục xoắn để chà xát hợp kim thành bột trong môi trường khí trơ bảo vệ. 

Các thông số kỹ thuật:
Trục xoắn (đường kính trong x chiều dài): ф 500 x 650 mm
Tốc độ quay của trục: 48 vòng/phút
Cỡ hạt đầu vào: 2-4 mm
Cỡ hạt đầu ra: 200-300 um
Công suất: 30-40 kg/h
Công suất động cơ: 3 kW
Môi trường làm việc: khí trơ bảo vệ

 

Máy nghiền Jet-Mill LHL-1

Máy nghiền Jet-Mill LHL-1 là một thiết bị trong dây truyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B đảm trách khâu nghiền mịn. Máy này lấy vật liệu đầu vào của máy nghiền thô DSB 500x650. Nguyên lý nghiền dùng khí nén áp suất cao gia tốc các hạt hợp kim khiến các hạt va chạm vào nhau và vỡ thành hạt bột rất mịn. 

Các thông số kỹ thuật:
Kính thước đầu vào: < 1 mm
Kích thước đầu ra: < 5 µm
Công suất nghiền: 2-10 g/mẻ
Công suất điện: ~ 12 kW

Máy ép định hướng ZCY25-200

Máy ép trong từ trường ZCY25-200 là một thiết bị trong dây truyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B. Máy này dùng để ép định hình và định hướng bột nam châm Nd-Fe-B trong từ trường tạo viên cho quá trình thiêu kết. 

Các thông số kỹ thuật:
Áp lực hoạt động cực đại: 250 MPa
Áp lực có thể đạt được của hệ thống thủy lực: 15 MPa
Đường kính lõi sắt từ: 200 mm
Khoảng cách giữa hai cực từ: 0-160 mm
Cường độ từ trường tối ưu: 2 T 
Công suất đỉnh của nam châm điện: 15 kW
Công suất động cơ: 5,5 kW

 

Máy ép đẳng tĩnh DJY-120

Máy ép đẳng tĩnh DYJ-120 là một máy trong dây chuyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B. Máy dùng để ép nâng cao mật độ viên nam châm sau khi được ép định hướng sơ bộ. 

Các thông số kỹ thuật:
Áp suất đẳng tĩnh cực đại của trụ trên: 230 MPa
Kích thước bình áp suất cao: 120 x 200 mm
Lực cực đại của đầu chày: 3200 kN
Đường kính đầu chày: 400 mm
Áp suất hệ thủy lực: 23 MPa
Diện tích ép: 1500 x 2500 mm2
Trọng lượng ép: ~ 6 tấn
Công suất môtơ: 7,5 kW

Lò thiêu kết chân không nguội nhanh RVS-15G

Lò thiêu kết chân không nguội nhanh RVS-15G là một thiết bị trong dây truyền chế tạo nam châm thiêu kết Nd-Fe-B dùng để thiêu kết nam châm trong môi trường chân không cao. 

Các thông số kỹ thuật:
Khối lượng mẫu thiêu kết: 1-15 kg/mẻ
Khoảng nhiệt độ: 300 - 1200oC (bước 5oC)
Công suất: 30 kW/h
Độ chân không: có thể đạt 2.10-3 Pa
Môi trường làm việc: chân không cao hoặc khí trơ
Kiểu nguội nhanh: nguội theo lò hoặc nguội cưỡng bức bằng khí thổi

 

Hệ lò nung 1100oC

Hệ lò nung Lindberg/Blue M Three-Zone Tube Furnaces với ống lò có nhiều loại kích thước (từ 3 inch đến 6 inch), với giải nhiệt độ cao đến 1100oC, cho phép nung, ủ các mẫu có kích thước tương đối lớn. Có thể điều khiển 3 vùng nhiệt độ trên ống lò, được kiểm soát bởi 3 cặp nhiệt loại K. Có thể đặt các mức tăng (hoặc giảm) và duy trì nhiệt độ theo thời gian bằng chương trình với tối đa 16 khoảng (bước). Điều khiển bằng tay hoặc bằng máy tính thông qua cổng ghép nối RS-485 với phần mềm kèm theo của nhà cung cấp.

Các thông số kỹ thuật:
Giải nhiệt độ làm việc: 200oC đến 1100oC
Kích thước ống lò: các loại ống lò đường kính ngoài từ 7,6cm đến 15,2cm
Độ đồng đều nhiệt độ: ± 1.0oC
Sai số nhiệt độ đặt: ± 3o
Nguồn nuôi: 208/240V, 50/60 Hz
Công suất 11KW

 

Hệ lò nung chân không nhiệt độ cao GSL1600-80X

GSL1600-80X là hệ lò nung ống đứng dùng thanh đốt MoSi. Thiết bị được dùng rộng rãi cho các phòng thí nghiệm vật liệu và hoá học để tổng hợp các vật liệu mới trong điều kiện chân không hoặc các loại khí khác. Nhiệt độ của lò được điều khiển bởi bộ điều khiển với độ chính xác  1oC và chương trình hoá 51 thanh ghi đến 1600oC (2912oF).

Các thông số kỹ thuật:
Vật liệu ống lò: gốm Al2O3 siêu sạch
Kích thước ống: đường kính trong 70 mm, đường kính ngoài 80 mm, dài 1000 mm
Nhiệt độ hoạt động tối đa: 1600oC
Nhiệt độ hoạt động thường xuyên: 1500oC
Tốc độ đốt tối đa: 10oC/phút
Vùng nhiệt độ đồng đều: 150 mm
Độ chính xác: 1oC
Công suất tối đa đầu ra: 5 kW
Kích thước lò: 550 x 450 x 670 mm

 

Kính hiển vi điện tử quét phân giải cao Hitachi S-4800

Hitachi S-4800 là kính hiển vi điện tử quét sử dụng súng điện tử kiểu phát xạ cathode trường lạnh FESEM và hệ thấu kính điện từ tiên tiến nên có độ phân giải cao, thường được dùng để đo các đặc trưng của các vật liệu cấu trúc nanô.

Các thông số kỹ thuật:
Độ phân giải ảnh điện tử thứ cấp: 1,0nm (15 kV, WD = 4nm); 1,4 nm (1 kV, WD = 1,5nm, kiểu giảm thế gia tốc); 2,0 nm (1 kV, WD = 1,5nm, kiểu thông thường)

Độ phóng đại: kiểu phóng đại thấp LM 20-2000 lần; kiểu phóng đại cao HM 100-800000 lần

Đầu dò điện tử truyền qua cho phép nhận ảnh theo kiểu STEM, Hệ EMAX ENERGY (EDX) cho phép phân tích nguyên tố trong vùng có kích thước μm

Có thể đo và phân tích các mẫu ở dạng khối, màng mỏng, bột. Nếu TEM chỉ cung cấp thông tin về các mẫu mỏng thì với SEM có thể nhận được ảnh ba chiều. Độ phân giải đạt được tốt nhất: 10 nm

Phân tích nguyên tố EDX cung cấp thông tin về thành phần hóa học trong một giải rộng các nguyên tố từ B tới U trong mẫu.