粘结Ni52Mn24.4Ga23.6磁体磁诱发应变特性

制备了具有择优取向的粘结Ni52Mn24.4Ga23.6磁体,测量了其在不同温度下的磁诱发应变,并就测试温度对磁诱发应变的影响进行了探讨.结果表明:粘结磁体室温时在1.2T磁场下磁诱发应变能达到饱和,为150×10-6的伸长应变;零摄氏度时磁体则在0.6T的磁场下产生76×10-6的饱和收缩应变;零摄氏度时磁诱发应变的可逆性要明显好于室温时应变的可逆性.XRD分析表明,造成不同测试温度下粘结磁体磁诱发应变行为不同的原因可能是不同温度下合金晶体结构有所不同.     

浇铸态Ni50Mn27Ga23合金中的马氏体相变和磁应变

用感应溶炼并浇铸制备了名义成份为Ni50Mn27Ga23的合金。用交流磁化率测定了合金的相变温度和居里温度，用动态电阻应变仪测试了合金在不同温度及不同磁场强度下的相变应变和磁诱导应变。研充的结果表明：相变应变具有各向异性，外磁场可显著增大相变应变；不同温度下磁场诱导的应变具有不同的特征，温度越低磁诱导应变越大，但使应变饱和所需的磁场也越高，在个别温度点伴随应变突变。磁场的训练不会显著提高磁诱导应变，相反可使可恢复应变减少。     

Ni52 Mn23Ga24.5 Sm0.5合金的马氏体相变和磁致伸缩性能

研究了多晶Ni52 Mn23 Ga24．合金添加微量的稀土元素Sm后，对合金的马氏体相变和磁致伸缩性能的影响。结果发现，微量稀土元素Sm的掺入，降低了合金的马氏体相变温度和居里温度，但并未改变合金的晶体结构，同时由于晶粒细化作用，使合金室温时的磁致应变性能下降。     

外磁场对Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金相变应变及显微组织的影响

研究了外磁场对Ni52Mn24.6Ga23.4(%,原子分数)单晶马氏体相变及其相变应变的影响,并对磁场增强相变应变的微观机制进行了探讨。研究结果表明无外加磁场时,NiMnGa合金发生马氏体相变时可产生约0.3%的收缩形变,沿单晶[100]方向施加外磁场,其相变应变随磁场的增加而呈近线性增加。当外磁场强度为6.37×105A/m时,应变量达到最大值(3.5%)。磁场作用下冷却形成的马氏体虽然孪晶亚结构不变,但自协作组态消失,并伴随有孪晶板条的增厚。磁场对马氏体相变应变的增强效应来自于磁场作用下的马氏体变体的择优取向。     

铁磁形状记忆合金Ni2MnGa多晶的磁-力学特性

对外加磁场、应力场共同作用下的铁磁形状记忆合金多晶的磁-力学特性进行了实验测试与研究,分别获得了两种组分Ni52Mn27Ga21和Ni54Mn25Ga21多晶样品在不同磁场倾角下、不同预加应力下的磁化曲线和磁滞回线;以及不同外加磁场及磁场倾角下的应力-应变曲线和磁致应变曲线等磁-力学特性曲线.结果表明铁磁形状记忆合金多晶沿样品轴向所测的饱和磁化强度随磁场倾角的增大而减小,施加预应力并不显著影响样品的磁化曲线和磁滞回线;各种角度时不同磁场对两种多晶样品的应力-应变关系影响均很小.     

高温形状记忆合金Ni54Mn25Ga21相变及其形状记忆效应的研究

主要研究了马氏体相变温度Ms高于居里温度Tc的Ni54Mn25Ga21合金的相变及其单晶的形状记忆效应.采用真空电弧炉熔炼,然后用磁悬浮区熔晶体生长炉进行Ni54Mn25Ga21合金的单晶生长,成功制备了Ni54Mn25Ga21单晶.对多晶粉末样品进行了原位X射线衍射变温分析,结果表明Ni54Mn25Ga21合金具有可恢复的热弹性马氏体相变性能.对Ni54Mn25Ga21单晶进行的形状记忆效应实验结果表明,当总预应变不超过6%时,压缩变形后残留的应变可在随后的加热过程中完全回复.     

NiMnGa和NiMnFeGa单晶磁感生应变的温度依赖性及孪晶界移动的能量损耗

在提拉法生长出Ni52Mn16.4Fe8Ga23.6单晶样品的基础上,测量了其相变应变和磁感生应变。与Ni52Mn24.5Ga23.5单晶样品的实验结果对比分析可知,两种材料都具有较大的自发相变应变量和磁感生应变量,但Ni52Mn16.4Fe8Ga23.6单晶的磁感生应变具有较好的温度稳定性。依据实验结果和利用热动力学原理,分别计算了两种单晶样品磁感生应变升降磁场一个循环过程中孪晶界移动的能量损耗,给出了能量损耗随温度变化的关系,结果表明磁感生应变量可定性反映一个循环过程中孪晶界移动的能量损耗。     

磁控形状记忆合金Ni2MnGa的制备与性能研究

本文采用电弧熔炼的方法制备了Ni48.2Mn22.4Ga29.4磁控形状记忆合金,XRD结果表明:该合金室温为面心立方晶体结构.相转变温度分别为Mf=-11℃、Ms=1℃、As=3℃、Af=11℃.随温度的降低,磁场对应变的影响增大,在207K、5KOe下可获得2.1×10-4的应变量.预变形可以使奥氏体开始变温提高.     

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MS为308 K,居里温度TC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.     

Ni50.5Mn26.5Ga23单晶磁感生应变的温度依赖性

通过对磁感生应变和磁增强相变应变的测量,研究了Ni50.5Mn26.5Ga23单晶磁感生应变的温度依赖性和磁控形状记忆效应.结果表明,随着温度的降低;Ni50.5Mn26.5Ga23单晶的饱和磁感生应变量先是迅速减小,然后缓慢减小;磁场的方向不同,随着温度降低饱和磁感生应变量减小的速度也不同.根据合金形状记忆的特点和马氏体变体择优取向的机理,对实验结果进行了分析和讨论.     

铸态及快淬态Ni50Mn26Ga19Fe5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.     

Temperature stability of magnetic field-induced strain and field-controlled shape memory effect on Ni/sub 52/Mn/sub 16.4/Fe/sub 8/Ga/sub 23.6/ single crystals

The temperature dependence of the magnetic field-induced strain (MFIS) and the field-controlled shape memory effect in Ni/sub 52/Mn/sub 16.4/Fe/sub 8/Ga/sub 23.6/ single crystals were investigated by measuring the MFIS and measuring the magnetic field-enhanced transformation strain with a field bias applied in the [001] and [010] directions of the parent phase, respectively. The results show that such material combined with the martensitic transformation can product large field-enhanced transformation strain and large MFIS. The strain accompanying the martensitic transformation is -1.61% in zero field and can be enhanced to -3.30% by a field of 960 kA/m. A MFIS of 1.04% has been induced along [001] in unstressed crystals with saturated magnetic field of 600 kA/m applied along the same direction at near martensitic transformation temperature. It was found that the MFIS is almost temperature independent; the maximum decrease of the saturated MFIS is less than 10%, from 265 K to 100 K. This well-behaved temperature response makes this alloy particularly valuable for industrial and military smart actuators and transducers. Furthermore, it was found that the direction in which the MFIS has the largest value is always the [001], namely, the growth direction of the crystals.     

直流磁控溅射Ni49.54Mn29.59Ga20.87磁驱动记忆合金薄膜的XPS研究

采用直流磁控溅射技术沉积了Ni49.54Mn29.59Ga20.87磁驱动形状记忆合金薄膜.XRD结果表明,Ni49.54Mn29.59Ga20.87薄膜室温下为5层调制型结构马氏体.X射线光电子能谱(XPS)分析表明,放置于空气中2个月的沉积态薄膜表面吸附少量氧和碳杂质.随Ar 刻蚀深度的增加,表面C杂质易被剥蚀掉,而部分氧杂质以MnO状态存在;Ni、Mn、Ga元素含量由薄膜表面向内层逐渐增加,化学价由正价向零价转变.     

MEMS微器件用CoNiMnP永磁体薄膜的工艺制备和性能研究

研究了采用多种氯化物体系电沉积制备CoNiMnP永磁体薄膜及在微继电器、电磁驱动器永磁体阵列器件方面的应用.对薄膜组成、磁性能的对比研究表明:从稀氯化物体系(200mT)中获得的Co82.4Ni11.9Mn0.4P5.3永磁体薄膜具有最好的磁性能:Hc=208790A/m,Br=0.2T,(BH)max=10.15kJ/m3,且脆性小、内应力较低.进一步解析发现这可能是因为与易磁化轴相平行的Co(110)面上存在织构所致.在此基础上采用掩膜电沉积技术成功地制备出微继电器原位制造和电磁驱动器永磁体薄膜阵列.     

注射成形粘结Nd-Fe-N/Nd-Fe-B复合磁体的研究

对注射成形粘结Nd-Fe-N/Nd-Fe-B复合磁体及其复合效应进行了深入的研究,以制备满足市场所需的粘结磁体并扩大Nd-Fe-N的应用.实验结果表明:随着Nd-Fe-B磁粉的加入,复合磁体的抗压强度虽略有降低,但其磁性能及热稳定性均有大幅度改善.特别是由于Nd-Fe-B磁粉对弥散其周围的 Nd-Fe-N磁粉产生了一较强的静磁场作用,使得复合磁体呈现明显的剩磁增强效应.     

NdFeB/酚醛树脂原位复合材料研究

采用原位聚合法制备了NdFeB/酚醛树脂(PF)母料,并进一步制备了粘结磁体.采用红外分析了NdFeB/PF母料的结构,并用多种方法对粘结磁体的磁性能和力学性能进行了研究.研究表明:在原位制备过程中,PF的聚合倾向于在NdFeB的表面进行,形成PF包覆的NdFeB,NdFeB磁粉进入了PF的生成体系,形成了海岛结构.比较三种工艺制备的磁体综合性能可知,采用NdFeB/PF母料粉料作粘结剂制备的磁体的综合性能最好.     

混杂粘结磁体研究

采用将不同性质的NdFeB磁粉和锶铁氧体磁粉混杂的方法制备粘结磁体,研究了锶铁氧体质量分数对混杂粘结NdFeB/锶铁氧体磁体的磁性能、温度稳定性等的影响规律,并建立了混杂磁体磁能积与锶铁氧体组分之间的经验关系式,实现了混杂磁体性能在一定范围内连续可调.     

酚醛树脂粘结钕铁硼磁体温压制备技术研究

用温压成型工艺制备了酚醛树脂粘结钕铁硼磁体,通过对磁体密度、剩磁、矫顽力、磁能积和抗弯强度的分析,研究了耦联表面处理对磁粉抗氧化性能的影响及成型工艺对磁体性能的影响.结果表明:偶联处理可以明显提高磁粉的抗氧化能力;在压力为620MPa,温压温度为180℃且不进行二次固化条件下获得了性能最佳的磁体,其密度为6.12g/cm3,抗弯强度为59.25MPa,剩磁为0.6824T,内禀矫顽力为730kA/m,最大磁能积为78.2kJ/m3.     

ZnO包覆Fe0.7Ni0.3对电磁参数的影响

为了降低Fe0.7Ni0.3的介电常数,采用机械合金化方法制备了以ZnO为外壳,具有核壳结构的Fe0.7Ni0.3颗粒,利用SEM、XRD对Fe0.7Ni0.3包覆前后样品的形貌和相组成进行了分析,并用矢量网络分析仪研究了ZnO包覆、ZnO包覆量、包覆时间对Fe0.7Ni0.3电磁参数的影响.结果表明:ZnO包覆可明显降低Fe0.7Ni0.3的介电常数,同时降低磁导率虚部;磁导率实部随频率先降后升;ZnO包覆量、包覆时间均对Fe0.7Ni0.3的电磁参数有明显影响.