鐵磁性Galfenol合金的感生磁各向異性及磁致伸縮性能研究.pdf

1、Galfenol(Fe-Ga)合金是繼Terfenol-D(Tb-Dy-Fe)合金和Ni2MnGa合金之后新發(fā)展起來的一種新型的磁致伸縮材料。當(dāng)非磁性元素Ga摻入Fe中形成置換式固溶體時，可以使純Fe的磁致伸縮增加十倍乃至幾十倍，與此同時該合金具有低的飽和磁化場和低廉的價格、良好的力學(xué)性能和溫度特性，有著巨大的潛在應(yīng)用價值。通過對該合金的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e-Ga合金具有非常復(fù)雜的相結(jié)構(gòu)，與合金成分、制備方法、熱處理?xiàng)l件密切相關(guān)，替代式Ga原

2、子在固溶體中的不同占位形式，直接決定著該合金有序、無序的程度，并對原子磁矩的大小造成影響，最終使材料的磁致伸縮性能發(fā)生改變。目前關(guān)于Fe-Ga系磁致伸縮合金的大量研究結(jié)果表明:合理的合金成分、無序A2或修正DO3物相結(jié)構(gòu)的獲得以及擇優(yōu)取向生長等是制備高性能Fe-Ga磁致伸縮合金的先決條件。因此，本論文從合金成分、物相的構(gòu)成、晶體的取向控制、各向異性的實(shí)施等方面分別對快速凝固制備的Fe-Ga合金薄帶及深過冷快速凝固制備的Fe-Ga合金塊體

3、的成分、組織、性能進(jìn)行了研究，對兩種冷卻形式下材料的組織、結(jié)構(gòu)及磁性能差異進(jìn)行了探討。從生長感生各向異性的角度，分別對Fe-Ga系合金定向生長(DG directional Growth)和定向凝固(DS directional Solidification)過程進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，明確了擇優(yōu)取向及元素置換與摻雜對磁致伸縮性能所造成的影響。利用深過冷快速凝固技術(shù)同定向凝固技術(shù)結(jié)合，系統(tǒng)研究了Fe-Ga系合金快速定向凝固過程中所形成的組織及