Cu摻雜NiMnIn合金結(jié)構(gòu)相變與磁性能.pdf

1、Ni-Mn-In合金作為新型磁控形狀記憶材料，主要有兩方面的研究:第一是磁致應(yīng)變，這是合金能夠形變的根本，而研究其馬氏體結(jié)構(gòu)及相變則是基礎(chǔ);第二是磁卡效應(yīng)，磁卡效應(yīng)主要應(yīng)用于磁制冷領(lǐng)域，由于該合金擁有較好的磁卡效應(yīng)，所以該合金還可用作磁制冷工質(zhì)。
　　由于Ni-Mn-In合金對成分的變化非常敏感，參考國內(nèi)外眾多學(xué)者的研究，本文中決定通過摻雜改變成分來對其兩個合金體系進行重點的研究。主要采用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射(XRD)、差示掃描

2、量熱儀(DSC)、振動樣品磁強計(VSM)、萬能力學(xué)試驗機等表征儀器研究了Ni50-xMn40In10Cux(x=0，1，2，4，5，6，8)合金塊體及其條帶經(jīng)過Cu摻雜后，其內(nèi)部組織、相結(jié)構(gòu)的變化、馬氏體以及奧氏體相變溫度的變化、磁性變化以及壓縮性能。此外還重點研究了Ni50Mn35-xIn15Cux(x=0，1，2，3，4，5)合金經(jīng)過摻雜Cu后的相變激活能以及磁熱效應(yīng)。
　　研究表明:Ni50-xMn40In10Cux(x=

3、0，1，2，4，5，6，8)合金塊體及條帶在室下均是馬氏體和奧氏體的混合物，主要結(jié)構(gòu)是7M調(diào)制結(jié)構(gòu)的馬氏體。隨著Cu的增加，Ni50-xMn40In10Cux(x=0，1，2，4，5，6，8)合金塊體及條帶均發(fā)生了明顯的馬氏體相變，相變溫度隨著Cu的摻雜逐漸降低，合金馬氏體相變溫度最后已經(jīng)低于室溫。馬氏體相變溫度總是比奧氏體相變溫度要低，這是典型的熱滯現(xiàn)象。而不同甩帶速率對合金的影響主要分三個階段，低速區(qū)，中速區(qū)，高速區(qū)，這三個階段相變

4、溫度變化明顯。
　　通過研究Ni50Mn35-xIn15Cux(x=0，1，2，3，4，5)合金條帶的相變激活能發(fā)現(xiàn)，該合金條帶是一級相變材料，通過非等溫動力學(xué)計算得出，馬氏體相變過程分為兩個階段，相變初期形核階段以及隨后馬氏體一級相變。
　　通過研究Ni50Mn35-xIn15Cux(x=0，1，2，3)合金塊體的磁熵發(fā)現(xiàn)，隨著Cu的摻雜，合金的磁熵發(fā)生了明顯的變化，在合金中，當Cu含量為1at％時，合金的磁熵達到最大。而