Dy0.6Tb0.3Pr0.1(Fe0.95Mn0.05)x取向晶体的结构与磁致伸缩

采用Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ方法生长了Ｄｙ０．６Ｔｂ０．３Ｐｒ０．１（Ｆｅ０．９５Ｍｎ０．０５）ｘ（１．８５≤ｘ≤１．９５）取向合金。所有合金主相为立方Ｌａｖｅｓ相结构,择优取向不完整择优取向的方向与Ｘ的大小有关。研究了沿着这些样品的生长方向的磁致伸缩性能以及磁致伸缩性能与压力之间的关系。     

稀土超磁致伸缩材料的磁场热处理研究

超磁致伸缩材料是一种先进的能量转换材料,在高新技术和国防军工领域具有重要的应用价值。在概述TbDyFe超磁致伸缩材料的特点及发展现状基础上,重点介绍了<110>取向材料的磁场热处理研究。在实验方面,采用区熔定向凝固技术制备了<110>取向TbDyFe多晶材料,在略高于居里点温度退火时施加磁场,不改变晶体学择优取向和凝固组织,但能调控初始磁畴分布状态,改变服役时的磁矩运动过程,从而改善材料磁致伸缩和力学性能。在模拟研究方面,建立了基于能量最低原理的磁畴旋转模型,模拟了磁热感生各向异性诱导的初始磁矩再取向过程,得到了形成单轴各向异性的临界值;模拟了感生各向异性强弱对磁致伸缩"Jump"效应的影响规律,探讨了磁场热处理对<110>取向晶体磁致伸缩的作用机理。     

超磁致伸缩合金TbDyFe的晶体生长过程

用超高温度梯度真空悬浮区熔定向凝固法制备了TbDyFe超磁致伸缩合金,研究了TbDyFe合金的晶体生长方式、轴向择优取向和磁致伸缩性能.结果表明:用悬浮区熔法可制备出轴向择优取向为<110>方向和<113>方向的TbDyFe合金;在20MPa的预应力和5l7.5kA·m-1的磁场下,取向为<110>和<113>的合金样品的磁致伸缩系数分别为l.8×10-3和1.6×10-3.随着生长速度的增大,TbDyFe合金由小晶面生长方式向非小晶面生长方式转变;使用取向为<110>或<113>的晶粒作籽晶,能加快晶粒的择优竞争生长,有利于<110>方向或<113>方向的轴向择优取向的形成;高温退火能不同程度地提高合金的磁致伸缩性能.     

元素Zr添加对铸态Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金组织与磁致伸缩性能的影响

采用高真空电弧炉制备了Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0、0.03、0.06、0.09）合金,研究了不同Zr含量Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0、0.03、0.06、0.09）合金的晶体结构、微观组织及磁致伸缩性能。结果表明添加Zr后的Tb0.3Dy0.7Fe1.95-xZrx（x=0.03、0.06、0.09）合金基体相仍保持为MgCu2（C15型）立方Laves相结构,Zr添加后取代了Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金中的稀土原子Tb、Dy而使晶格常数减小。添加Zr后,初生相ZrFe2的形成使得凝固液体富稀土从而抑制了RFe3有害相的生成,Zr在基体相RFe2中有限固溶而在富稀土相Re中不溶。初生相ZrFe2（C15型）可溶于与自身结构相同的RFe2（C15型）相中形成（Re、Zr）Fe2相。当Zr含量x=0.09时,Zr的溶解过饱和,从而在（Re、Zr）Fe2基体相上析出了富Zr相。Zr的添加量x对磁致伸缩的影响很大,少量Zr的添加对磁致伸缩的提高有利,但当含量x=0.09时,由于富Zr相,富Re相的析出对磁致伸缩的提高不利,但相对于Tb0.3Dy0.7Fe1.95母合金有少量提高。     

Bi-Mn合金中MnBi析出相磁致织构的形成

研究了Bi-6%Mn合金从低于446℃开始的半固态凝固过程中,MnBi析出相磁致织构的形成过程和规律.结果表明,合金从355～446℃开始半固态凝固时,合金中的MnBi相在340℃(MnBi相顺磁-铁磁转变温度)附近发生形态突变,由规则的六方晶体转变为沿ab面长大的不规则片状晶体;析出相的磁致织构是在发生磁性转变生成铁磁性MnBi相后通过晶粒旋转取向形成的.合金从低于355℃开始半固态凝固,导致织构形成的磁感应强度阈值随着温度的升高而降低,从355～446℃之间开始的半固态凝固则相反.磁场中合金从低于355℃开始的半固态凝固有利于制取高性能的过共晶Bi/MnBi磁性复合材料.     

定向凝固工艺参数对稀土钴永磁合金易磁化轴的影响

本文研究了 Sm-Ce-Co-Cu-Fe-Zr 六元系定向凝固试样的磁各向异性。定向凝固温度、抽拉速度对易磁化轴与晶体强制性生长方向夹角θ有显著影响,即当 G/R 减小且<(G/R)_(c1)时,夹角 θ 由0°突变为90°。有些合金是成分决定了 θ≠0°。     

TbDyFe合金的组织和磁致伸缩性能

定向凝固ＴｂＤｙＦｅ合金具有（１１２）择优取向，热处理能明显地改变显微镜组织和磁致伸缩性能，在１１００℃真空处理２ｈ后，磁致伸缩性能最好，空冷和炉冷对磁致伸缩性能影响不大，富稀土相的球化和晶粒吞并长大，减小了磁化过程中９０°磁畴转动的阻力，是高温处理提高磁致伸缩性能的根本原因。     

凝固速率对稀土超磁致伸缩材料定向凝固取向的影响

通过对稀土超磁致伸缩材料定向凝固过程的分析，在现代凝固理论的基础上，结合凝固设备的热传导特点，导出了制备具有〈１１２〉择优取向的Ｔｂ－Ｄｙ－Ｆｅ合金样品的必要控制条件，并运用该条件检验和分析了定向凝固Ｔｂ－Ｄｙ－Ｆｅ合金样品取向，结果表明，在约１００Ｋ／ｍｍ的温度梯度条件下，直径小于１１．５ｍｍ的Ｔｂ－Ｄｙ－Ｆｅ合金样品，在２００μｍ／ｓ以下的凝固速率都能获得轴向〈１１２〉取向。随样品直径增大，凝固速率应该减小。在低于１００μｍ／ｓ凝固速率时，直径２０ｍｍ样品也获得了整体轴向〈１１２〉取向。更大直径的样品要求凝固设备的加热速度和冷却强度与之相匹配。     

单晶高温合金晶体取向的研究进展

单晶高温合金晶体取向与轴向的偏离已成为单晶叶片的一个重要缺陷.简述了单晶生长过程中在不同界面形态下择优取向的转变规律,以及取向对枝晶形貌和尺度的作用;分析了不同取向晶粒的竞争机制,并展望了晶体取向今后研究发展方向;指出了温度梯度、界面形状、熔体等是影响单晶高温合金晶体择优取向的重要因素.     

TbxDy1—xFe1.95合金不同晶体方向的磁致伸缩应变

本文根据应力各向异性、磁晶各异向和磁矩转动技术磁化过程的原理,计算了不同取向单晶体的磁致伸缩应变理论值。在理论条件下,〈１１１〉轴向取向晶体的磁致伸缩性能最好;〈１１０〉和〈１１２〉取向性能相同,都比〈１１１〉稍差;〈１１３〉取向的性能最差;同时测量了低场下不同取向Ｔｂ－Ｄｙ－Ｆｅ多晶体的磁致伸缩性能,发现在低场下,〈１１０〉取向多晶体的磁致伸缩性能比〈１１２〉取向多晶体和〈１１１〉取向单晶体的磁