粘结NiMnGaSi合金的结构、相变和大磁致应变研究

采用还原扩散方法制备了NiMnGaSi合金粉末,并粘结成磁体。磁测量表明粘结磁体的马氏体相变开始温度M_S为308 K,居里温度T_C为358 K。磁致应变测量发现粘结NiMnGaSi磁体在300 K、0.7 T的磁场下具有0.56%大磁致应变。

织构取向Ni_(54)Mn_(21)Ga_(25)合金的相变和磁致应变

用定向凝固方法制备Ni54Mn21Ga25取向多晶合金。在292K下测量了样品的磁致伸缩应变回线,结果表明:加正反方向磁场时,磁致伸缩应变回线基本对称,并存在磁致伸缩跳跃现象,饱和磁致应变约为-1.06×10-3,对应的饱和磁场为0.4T。差示扫描量热仪测量显示,马氏体相变起始温度Ms为334K,结束温度Mf为320K;逆马氏体相变起始温度As为333K,结束温度Af为353K。阻温特性测量给出样品的居里温度约350K左右。

铸态及快淬态Ni_(50)Mn_(26)Ga_(19)Fe_5合金的磁致应变

研究了铸态及快淬Ni50Mn26Ga19Fe5掺杂合金的磁致应变性能。结果表明,掺Fe的Ni-Mn-Ga合金也具有典型的热弹性马氏体相变过程和磁转变过程,但铸态合金的结构为7层调制型马氏体(7M),而快淬合金的结构为14层调制型马氏体(14M)。铸态合金最大磁致应变可达0.1%,快淬薄带合金最大磁致应变只能达到0.0095%。Ni50Mn26Ga19Fe5铸态合金比快淬合金有更大的磁致应变,说明掺杂元素Fe在Ni-Mn-Ga合金中的作用较为复杂。

铁磁形状记忆合金Ni_(50)Mn_(28．5)Ga_(21．5)单晶变体强磁场处理及磁致应变

采用光子加热悬浮区熔法制备出直径7 mm、长60 mm的Ni_(50)Mn_(28.5)Ga_(21.5)单晶.分别切割成8.1 mm×4.3 mm×4.4 mm和直径7mm,长38.9 mm的两块单晶体,利用10 T强磁场进行变体处理获得近似单变体,并获得了5.2%的大磁致应变.磁致应变压力效应的测试表明,随压应力增大,孪晶再取向的临界磁场强度增大,磁致应变降低.

给Ni-Mn基Heusler合金磁致应变和磁热效应研究进展

Ni-Mn基Heusler合金是一种新型的磁性功能材料。在磁场或者温度诱导下,该类合金可以发生热弹性马氏体相变或者磁场诱发的孪晶再取向,导致其在相变温度附近具有磁致应变,磁热,磁电阻等众多新颖的物理效应。本文主要讨论现阶段Ni-Mn基Heusler合金在磁致应变以及磁热效应方面的研究进展,研究整理了该现阶段该合金相关研究的现状及其存在的问题,相关研究结论可为Heusler合金的后续研究提供有益参考。

铁磁材料的动态磁致应变

针对磁处理用于降低材料残余应力时效果不稳定的问题,研究了磁处理参数的影响。通过实时测量磁处理过程中磁致应变的方法,研究了磁场磁通势、磁场变化频率和占空比对铁磁材料磁致应变的影响。结果发现,磁通势从0增大到40kA,铁磁材料的磁致应变增加,当大于40kA时,磁致应变趋于饱和,随着磁场变化频率和占空比的降低,铁磁材料的磁致应变增加,原因可以用磁场上升和下降的时间充裕来解释。该文的研究为选择和优化磁处理参数奠定了基础。

预加压应力对Ni-Mn-Ga-RE(RE=Tb,Sm)合金磁感生应变的影响

研究了稀土元素Tb和Sm对Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金的马氏体相变及磁致应变的影响,并着重研究了预加压应力对合金磁致应变的影响作用。结果发现,微量的稀土元素Tb和Sm的掺入,降低了合金的马氏体相变温度和居里温度。在施加一定的预加压应力后,其磁致应变值有大幅提高,并且大预加压应力在较低磁场下不能使合金产生最大磁致应变,但能够使合金在高磁场作用下获得大磁致应变,所以施加适当的预加压应力是提高合金磁致应变的有效方法。

磁控溅射Ni-Mn-Ga薄膜的磁致应变

采用直流磁控溅射的方法,在NaC l基底上沉积了N i-Mn-Ga薄膜,对薄膜进行了形貌观察、微区成分及结构分析,并测量了薄膜的磁致应变。结果表明,薄膜表面可见大小不一的团簇颗粒,具有明显的岛状结构,表明N i-Mn-Ga薄膜的形成为典型的核生长型机制。热处理前的薄膜具有部分非晶存在,热处理后薄膜晶化为多晶形态。无约束薄膜在磁场下呈现负的磁致应变,在1.3T磁场下,其最大应变值可达-0.008%,并且可以完全恢复。

取向多晶Mn_(1.9)Co_(0.1)Sb的磁弹性相变和巨各向异性磁致应变效应

Mn2Sb基合金磁弹性相变附近具有丰富可调的磁功能性质,再加上其低廉的成本,在很多领域都具有潜在应用,然而合金有关磁致应变的研究和报道仍然非常少.本文利用合金在电弧熔炼过程中,由于快速冷却而产生强烈温度梯度,从而导致晶体生长出现高度择优取向性,制备出取向性的Mn_(1.9)Co_(0.1)Sb多晶合金.X射线衍射和热磁测量都表明合金晶粒沿着特定晶体学方向生长.等温磁化曲线表明合金发生了明显的磁场驱动变磁性相变,且变磁性行为随测量温度的降低越发明显.利用标准的电阻式应变片方法直接测量了其磁致应变效应,获得了测量方向分别平行和垂直于织构方向高达0.246%和-0.11%的巨各向异性磁致应变值.该磁致应变效应主要起源于合金磁场诱导变磁性相变附近各向异性的晶格畸变.

磁性形状记忆合金的研究现状及发展

磁性形状记忆合金是一种新发展起来的形状记忆材料,合金具有大恢复应变、大输出应力、高响应频率和可精确控制的综合特性,有望成为压电陶瓷和磁致伸缩材料之后的新一代驱动与传感材料。系统阐述了近年来磁性形状记忆合金的研究进展,并着重介绍了目前研究最多的Ni Mn Ga合金的结构、相变、形状记忆效应、制备方法及其在应用方面的一些新的研究成果,并提出了磁性形状记忆合金需要深入研究的问题及其发展方向。

稀土掺杂NiMnFeGa合金显微组织和磁致伸缩性能

采用非自耗真空电弧炉制备了不同组分的NiMnFeGaCex(x=0,0.6,1)合金铸锭。X射线衍射分析结果表明铸态合金主要为A2相,基体中有少量L12、D03相生成。铸态Ni10Mn5Fe60Ga20Al6Ce1合金磁致应变曲线有较好线性度,这对合金在微传感器和微驱动器中的实际应用有重要意义。

变磁性形状记忆合金

自从1996年美国MIT的Ullakko等人发现Ni2MnGa系铁磁性形状记忆合金以来，10年来已经发现了多种铁磁性形状记忆合金，如Fe-Pd、Fe-Pt、Ni-Mn-Al、Ni-Co-Al、Ni-Co-Ga、Ni-Fe-Ga以及Cu-Mn-Ga系等。近年来研究最多的便是Ni-Mn-Ga系，Ni-Mn-Ga系合金可以获得9％的孪晶磁致应变，这要比巨大磁致伸缩合金Terfenol-D大1个数量级以上，

NiCoMnSb合金的相变和多功能特性研究

采用电弧熔炼和高温退火的方法制备了Ni_(42)Co_8Mn_(39)Sb_(11)铁磁形状记忆合金.用X射线衍射表征样品的晶体结构,用综合物性测试系统对材料的马氏体相变以及马氏体相变附近的磁热效应、磁电阻效应和磁致应变效应进行了表征.结果表明,样品在220 K左右发生了从弱磁马氏体到铁磁奥氏体的相变,随磁场增加,马氏体转变温度向低温偏移.在马氏体相变附近,样品不仅具有较大的磁热效应,还具有磁电阻效应和磁致应变效应,这些效应都是由磁场驱动马氏体相变导致的.这些结果说明Ni-Co-Mn-Sb合金在磁制冷、磁传感、磁驱动领域有着潜在的应用.

熔体快淬对Ni-Mn-Ga合金马氏体相变特征及应变的影响

用真空快淬炉制备了名义成分为Ni50 Mn2 7Ga2 3,淬速分别为 2 ,4 ,8m s的快淬态试样 ,并将部分试样热处理 .研究结果表明 ,与铸态相比 ,快淬态试样马氏体相变温度、居里温度均有所降低 ,经热处理后 ,降低的马氏体温度和居里温度会提高 .快淬合金与铸态合金相比更容易获得单相的Ni2 MnGa结构 ,并能使合金主衍射峰从 (2 2 0 )转向(4 0 0 ) ,形成织构 ,热处理后织构消失 .快淬工艺对相变应变和磁致应变的影响表现出复杂性 ,研究发现获得织构的快淬带具有较浇铸态试样更大的相变应变和磁致应变 .

新型Ni-Mn基铁磁形状记忆合金研究进展

Ni-Mn-Z(Z=In,Sn,Sb)是2004年发现的一类新型铁磁形状记忆合金,由于其丰富的物理内涵与应用前景吸引了各国科学家的研究.文章针对Ni-Mn-Z(Z=In,Sn,Sb)铁磁形状记忆合金的结构、相变、磁性等方面进行综述,并探讨产生磁驱马氏体相变的条件,着重介绍了该系列材料在磁致应变、磁热效应、磁电阻效应等方面的研究进展.

铁磁形状记忆合金双轴向力-磁耦合实验研究

对磁场和应力场共同作用下的单晶铁磁形状记忆合金的力学特性进行了实验测试与分析,分别获得了单晶Ni2MnGa试样在不同的压应力时、两个不同角度的磁场作用下的磁场-应变曲线。结果表明,当磁场垂直于应力时,磁场方向的磁致应变要远小于应力方向的磁致应变;当磁场平行于应力时,磁场方向的磁致应变要小于垂直于磁场方向的磁致应变,其磁致应变滞后环的面积远小于磁场垂直于应力时的滞后环面积。这为铁磁形状记忆合金在工程中的应用提供一定的指导作用。