轧制Fe_(83)Ga_(17)Er_(0.4)合金的磁致伸缩性能及显微组织

研究了Fe_(83)Ga_(17)Er_(0.4)轧态合金不同热处理方式下的磁致伸缩性能及显微组织,并对比了不同热处理前后合金的性能及显微组织的变化,结果表明,700℃保温3 h淬火处理后,抑制了合金中的富Er相的形成,合金的磁致伸缩性能从37×10~(-6)提高到56×10~(-6),磁致伸缩的增大是由于合金冷却过程中出现不同的相结构,且具有择优取向的样品性能较好。     

Tb对Fe_(83)Ga_(17)合金磁致伸缩性能影响

主要研究了Tb对Fe-Ga合金的磁致伸缩性能影响。添加Tb后,Fe-Ga合金具有100晶向取向的晶粒数目有所增加,使磁致伸缩性能有了明显的提高。研究了Tb在Fe-Ga合金中的存在位置,Tb原子在合金的晶界处富集。     

Y对铸态Fe_(81)Ga_(19)合金组织结构及磁致伸缩性能的影响

采用非自耗电弧炉制备了铸态Fe_(81)Ga_(19-x)Y_x(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)合金,通过金相观察、X射线衍射分析和磁致伸缩应变测量,研究了Y掺杂对铸态Fe_(81)Ga_(19)合金显微组织结构和磁致伸缩性能的影响。结果显示,Y的掺杂细化了合金的晶粒;掺Y后Fe_(81)Ga_(19)合金的择优取向增强;除了基体相(无序A2相)外,在铸态Fe_(81)Ga_(19-x)Y_x合金中还检测到DO_3相;Fe_(81)Ga_(19)-xYx合金最大饱和磁致伸缩应变在2500 Oe磁场强度下为97×10~(-6),与Fe_(83)Ga_(17-x)Y_x相比饱和磁致伸缩应变显著降低,DO_3相的析出是导致Fe_(81)Ga_(19-x)Y_x饱和磁致伸缩应变降低的原因。     

新型磁致伸缩合金

美国海军部和衣阿华州大学埃姆斯实验室联合开发了一种新型磁致伸缩合金。磁致伸缩是磁性材料的一种特性,这种特性在磁场作用下引起磁性材料膨胀。当施加有效磁场时,称之为 Terfend-D 的稀土—铁合金(铒—镝—铁)具有任何已知材料的最大室温磁致伸缩性能。在数微秒内10英寸长的棒可     

Nd_2Fe_(14)B单晶的自发磁致伸缩

本文研究了Nd_2Fe_(14)B单晶在不同温度下的自发磁致伸缩及其各向异性。发现沿c轴及垂直c轴方向的自发磁致伸缩差别较大,在室温下,其自发磁致伸缩系数值分别为1.1×10~(-3)和4.3×10~(-8)。根据平均分子场理论阐述了产生自发磁致伸缩的机理,并说明了Nd_2Fe(14)B单晶在不同方向的不同自发磁致伸缩。自发磁致伸缩效应起源于原子中电子间的交换相互作用,发现其变化规律与M_8~2(T)的变化规律一致。沿着不同的方向,由于原子排列情况的不同而呈现出不同的自发磁致伸缩。当样品对应于slate-Bethe曲线的不同位置时,由于交换相互作用的变化,表现出正的或负的自发磁致伸缩。     

磁场退火对Fe_(80)Si_9B_(11)非晶合金的磁致伸缩特性影响

利用激光多普勒法测量50 Hz下非晶合金带材的磁致伸缩曲线,研究了磁场退火对Fe_(80)Si_9B_(11)非晶合金带材的磁致伸缩特性的影响。结果显示,在相同的磁场强度下非晶带材经横磁退火后磁致伸缩最大,无磁场退火次之,纵磁退火时最小。然后,采用Kerr方法观察了非晶合金带材的磁畴形貌,从微观结构上解释了经不同磁场退火后磁致伸缩大小不同的机理。最后,对无磁场退火、横磁退火和纵磁退火后的Fe_(80)Si_9B_(11)铁基非晶合金铁芯进行了噪音测试。结果显示,在相同的频率和磁通密度下,非晶合金铁芯经横磁退火后噪音最大,无磁场退火次之,纵磁退火时噪音最小,与非晶合金带材经不同磁场热处理后磁致伸缩大小的规律一致。为解决非晶合金铁芯在实际应用中的噪音问题提供了参考。     

粉末粘结Tb-Dy-Fe合金的磁致伸缩性能及动态磁导率

采用酚醛树脂粘结Tb0.27Dy0.73Fe1.95合金颗粒,在磁场取向作用下压制成形制备复合材料,研究粉末粒度、成形压力对其密度、磁致伸缩性能和动态磁导率的影响。结果表明,400 MPa成形压力下,250～420μm粉末制备的样品密度可达6.6 g/cm3,在400 k A/m磁场下的磁致伸缩系数为731×10-6,比粉末粒度为38～58μm的样品高110×10-6。样品在5～50 kHz的交流磁场中磁导率变化幅度低于2%,具有很好的频率稳定性;交流磁场叠加偏置磁场的条件下,样品在1 k Hz交流磁场下无偏置磁场的磁导率为4.4,偏置磁场为1 528.3 A/m时增加到10.2,增加幅度大于131%。     

Fe-Ga合金磁致伸缩材料的研究进展

与稀土磁致伸缩材料Tefernol-D相比, Fe-Ga合金具有饱和磁场低、磁导率高、强度高、脆性小和温度特性好等特点, 其潜在的应用范围更为广泛, 尤其适用于强震动、大负荷、强腐蚀等较为恶劣的工作环境. 重点介绍了Fe-Ga磁致伸缩材料的制备工艺、合金成分、微观结构及性能等方面的研究进展.     

Sm_2Fe_(17)的价电子结构及性能研究

依据固体与分子经验电子理论(empirical electron theory, EET),利用键距差(BLD)法,计算了Sm_2Fe_(17)晶体的价电子结构与理论键能、结合能。将由Sm_2Fe_(17)的晶体结构数据得到的19种实验键距值, Sm, Fe原子状态杂化参数输入根据键距差法编制的程序,运行并筛选输出结果得到Sm_2Fe_(17)的价电子结构。Sm_2Fe_(17)的价电子分布表明:Sm_2Fe_(17)晶胞中Sm原子处于B种杂化第一阶,晶格电子数为1; Fe原子处于C种杂化第九阶,晶格电子数为0.0322;总的共价电子数为165.000。通过计算, Sm_2Fe_(17)晶体中第α=1的Fe-Fe键能最大,E_1=262.6832 kJ·mol~(-1),是晶体熔化时需要破坏的主干键络, Sm_2Fe_(17)的理论结合能为39030.0175 kJ·mol~(-1),因此使Sm_2Fe_(17)相熔化需要较多的能量,这些是SmFe合金宏观熔点比较高的主要原因;第α=19的Sm-Sm键能最小,E_(19)=1.5563 kJ·mol~(-1),其晶体结构被破坏时需要的能量很小,这是SmFe合金高温下易产生Sm原子氧化、挥发的主要原因;Sm_2Fe_(17)晶体中晶格电子总数较少且分布不均是SmFe合金产生脆性的主要原因。     

合金成分对Tb_xDy_(1-x)Fe_(1.91)磁致伸缩性能影响的研究

为了研究TbDyFe合金成分的变化对合金磁致伸缩性能的影响,采用真空感应熔炼炉制备四种Tb_xDy_(1-x)Fe_(1.91)(x=0.22、0.27、0.3、0.35)合金棒,然后取铸态性能较好的试棒真空定向凝固,将定向凝固后的试棒进行真空热处理,测试合金棒的磁致伸缩性能,分析合金中的组织取向,研究材料中的显微组织。研究表明,在低磁场下x=0.27的试样比其他三组实验得到的样品的磁致伸缩性能好,高磁场下x=0.3的样品磁致伸缩性能好而且"jump"效应明显,且定向凝固后的不同取向组织比例对试样的磁致伸缩性能影响很大。组织中的大尺寸富稀土相的产生对合金磁致伸缩性能影响很大。铸态性能较好的Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.91)合金,在真空环境下热处理后,稀土元素氧化烧损较多,磁致伸缩性能下降剧烈。合金基体主要的相为RFe_2与RFe_3耦合相,烧损导致合金的成分偏离,造成包晶RFe_2相和初生RFe_3相的耦合生长。     

磁致伸缩材料合金成分设计研究进展

本文主要通过微观组织结构的直接分析着重介绍了近期合金成分的设计方面的研究进展。通过研究不同合金成分的性能和结构来改良材料的性能,如成本的降低、磁致伸缩性能的增强、适应不同工作环境需求等。     

Fe-Ga磁致伸缩合金力学性能强化研究进展

Fe-Ga磁致伸缩合金作为重要的磁驱动智能材料之一,不仅在低磁场条件下具有较高磁致伸缩应变的功能材料特性,同时还具有较高力学强度的结构材料特性,结构功能一体化特征明显,存在广泛的研究价值和应用前景.国内外学者围绕该材料的磁致伸缩性能、力学性能优化开展了大量研究工作.其中,通过在Fe Ga合金中添加元素来调控力学性能和磁...     

稀土超磁致伸缩复合材料的制备工艺、组织及磁致伸缩性能

采用粘结技术制备出了性能良好的稀土超磁致伸缩复合材料,研究了合金含量、粉末粒度、磁场取向、粉末表面处理及样品密度对磁致伸缩性能的影响规律。结果表明:当粉末颗粒为200μm～450μm、含量为90%时,经表面处理且磁场取向的超磁致伸缩复合材料具有最佳的磁致伸缩性能,其饱和磁致伸缩量λs达798×10-6,抗压强度达98.69MPa。同时采用真空镀金技术对样品的体积电阻率进行了粗略的测量,其电阻率>5000×10-6Ω·m,比合金棒的电阻率至少高4个数量级。     

硼和铬对多晶Fe83Ga17合金磁致伸缩和室温力学性能的影响

研究了添加B和Cr对多晶Fe₈₃Ga₁₇合金磁致伸缩和拉伸力学性能的影响.结果表明:在Fe₈₃Ga₁₇合金中添加原子分数1%的B,不仅提高了合金的磁致伸缩性能,而且还大幅提高了合金的室温力学性能,抗拉强度达到548MPa,延伸率达到3.56%.B元素以Fe₂B相的形式偏聚在晶界,细化了合金晶粒,增加了合金晶界结合力,抑制了沿晶脆断.添加原子分数2%的Cr,Cr固溶在Fe₈₃Ga₁₇合金中,同时提高了合金的磁致伸缩性能和室温力学性能,(Fe₈₃Ga₁₇)₉₈Cr₂合金最大磁致伸缩系数达到7×10^-5,延伸率也较Fe₈₃Ga₁₇合金有所增加,达到0.6%.     

金属玻璃(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(10)B_(12)的磁致伸缩随退火的变化

研究了金属玻璃(Fe_(1-x)Co_x)_(78)Si_(10)B_(12)(x=0,0.1,0.5,0.7,0.9和1)的饱和磁致伸缩常数λ_s随退火的变化。在晶化之前,退火对x≥0.9的合金的λ_s影响很小,其余合金的λ_s可提高(1.5～4.8)×10~(-6);初期晶化的退火使λ_s向相应多晶Fe_(1-x)Co_x的中场磁致伸缩值靠近。     

稀土大磁致伸缩材料研究

本文采用丘克拉尔斯基法制备晶粒取向的（Ｔｂ０．２８Ｄｙ０．７２）Ｆｅ１．９５磁致伸缩材料,研究了材料的微观结构对磁致伸缩系数的影响。当（Ｔｂ０．２８Ｄｙ０．７２）Ｆｅｘ中ｘ＝１．９５时,有明显的压应力效应,在１０ＭＰａ、２００ｋＡ／ｍ时,磁致伸缩系数１５００×１０－６,当ｘ＝２时,由于出现ＲＦｅ３相,压应力效应随之减小。     

压制压力对机械合金化Cu_(20)Fe_(80)合金微波烧结组织及性能的影响

采用机械合金化和冷压微波烧结法制备了Cu_(20)Fe_(80)合金,通过扫描电镜和X射线衍射仪分析其显微组织和相组成,并测定合金的致密度和硬度,研究了制备过程中合金组织的演变规律。结果表明:Cu_(20)Fe_(80)合金冷压压坯组织呈层片状;随压制压力的提高,Cu_(20)Fe_(80)合金压坯的致密程度逐渐提高,由疏松逐渐密实,成形性提高;微波烧结后显微组织呈现层片状,随压制压力的增加,晶界逐渐明显,孔隙减少,致密度增加,硬度提高。     

La_(1.1)Fe_(11.4)Si_(1.55)Ge_(0.05)合金的磁热效应

使用电弧熔炼法制备了La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05合金。研究了用少量的Ge替代Si后,La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05合金的磁性和磁热效应。粉末X射线衍射结果表明:在1273K真空退火处理10d后,合金La1.1Fe11.4Si1.55Ge0.05主相为NaZn13型立方结构,存在微量的α-Fe相。热磁曲线M-T与Arrott曲线表明:在居里温度Tc=205K处发生由铁磁性(TTc)转变为顺磁性(TTc)的二级磁相变。在磁场变化0～1.5T下,根据等温磁化曲线通过Maxwell关系式计算得出最大磁熵变-ΔSmmax=9J.kg-.1K-1。Ge替代Si后该合金在其居里温度Tc处-ΔSm-T曲线半高宽增大,使合金的相对制冷能力RCP(S)有所提高。     

微量硼和铌对铸造Ni_(50)Al_(20)Fe_(30)合金组织及性能的影响

研究了微量硼和 2 % Nb对铸造 Ni5 0 Al2 0 Fe30 合金组织及性能的影响。结果表明 :微量硼的加入可以改善 Ni5 0 Al2 0 Fe30 合金的强度与塑性 ,最佳硼含量为 0 .0 2 %～ 0 .0 5 % ;此外 ,微量硼的加入影响该合金的共晶区 ,从而明显改变合金的微观组织形态。在硼含量为 0 .0 2 %时 ,该合金主要处于 β相 (Ni Al)与 γ相的共晶区 ,这对合金的室温塑性极为有利。添加 2 % Nb可明显提高该合金的压缩屈服强度并改善塑性。在室温、6 5 0℃和 10 0 0℃ ,该合金的压缩屈服强度分别提高 30 %、5 9%和 36 %