Fe-Ga合金磁致伸缩性能研究

题名:Fe-Ga合金磁致伸缩性能研究
作者:于全功
学位授予单位:内蒙古科技大学
关键词:Fe-Ga合金;;磁致伸缩;;稀土;;铽;;镝
摘要:Fe-Ga合金作为一种新型的磁致伸缩材料,具有饱和磁场较低(8~17kA·m~(-1) )、磁场灵敏度较高、脆性小、可以热轧、抗拉强度rare earth magnets高(~500MPa)和磁导率高(~100)等特点,具有广泛的应用前景。本文对Fe_(100-x)Ga_x(x=15, 16, 17, 18, 19, 20, 21)、Fe_(83)Ga_(17)Tb_x、Fe_(83)Ga_(17)Dyx(x=0.2, 0.4, 0.6, 0.8)合金进行了研究:
 系统研究了Fe100-xGax(x=15, 16, 17, 18, 19, 20, 21)合金的晶体显微结构和磁致伸缩性能。实验结果表明,铸态下的Fe-Ga合金是无序的bcc结构,合金的晶粒粗大,最长的晶粒达到2.94mm,大部分晶粒都在1mm左右,在晶粒内部存在大量亚晶界。铸态的Fe_(100-x)Ga_x(x=15, 16, 17, 18, 19, 20, 21)合金磁致伸缩性能最好的是Fe_(81)Ga_(19),达到129×10~(-6)。
 研究了Fe_(83)Ga_(17)Tbx(x=0.2, 0.4, 0.6, 0.8)系列合金Tb含量对显微组织结构和磁致伸缩性能的影响。Fe_(83)Ga_(17)合金添加稀土铽后,铽在晶rare earth magnets界处富集,在晶内形成点状的析出相,使Fe-Ga合金在<100>晶向择优生长,提高了合金的磁致伸缩系数,其中Fe_(83)Ga_(17)Tb0.2的λ∥达到222×10~(-6)。
 研究了Fe_(83)Ga_(17)Dyx(x=0.2, 0.4, 0.6, 0.8)系列合金Dy含量对显微组织结构和磁致伸缩性能的影响。Fe_(83)Ga_(17)合金添加稀土镝后,稀土http://www.chinamagnets.biz/镝在晶界处富集,在晶内也有点状的析出相。使Fe-Ga合金在<100>晶向择优生长,而<100>晶向正是Fe-Ga合金磁致伸缩性能最好的方向,因而添加稀土镝后合金的磁致伸缩性能有了很大提高,磁致伸缩性能最好的Fe_(83)Ga_(17)Dy_(0.2)的λ_∥达到300×10~(-6)。
 稀土元素铽、镝在Fe-Ga合金中起了非常明显和有益的作用。添加少量的铽(0.2%)和镝(0.2%)对Fe_(83)Ga_(17)合金的磁致伸缩性能rare earth magnets提高最大,使Fe-Ga合金在<100>晶向择优生长,增大了Fe-Ga合金的磁致伸缩性能。
学位年度:2009