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《稀土磁性形狀記憶合金nimnga的相變和性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要Ni-Mn-Ga合金是Heusler合金中唯一兼有鐵磁性和形狀記憶效應(yīng)的材料。通常的形狀記憶合金是非鐵磁性的，其形狀和尺寸的變化受控于溫度和應(yīng)力。Ni-Mn-Ga合金的形狀記憶效應(yīng)除了受溫度、應(yīng)力的影響外，還可以通過磁場來控制。利用磁場改變馬氏體的取向，可以產(chǎn)生大的磁感生應(yīng)變。這一性能特點決定了這種材料在傳感和驅(qū)動元件中發(fā)揮突出的作用，所以受到人們的普遍關(guān)注。然而，該材料相變行為復(fù)雜，磁感生應(yīng)變不穩(wěn)定，力學(xué)性能和加工性能差以及居里溫度偏低等原因使其應(yīng)用受到限制。本文在趙增祺等人對稀土N
2、i-Mn-Ga合金研究的基礎(chǔ)上，研究了稀土在合金中存在的位置和狀態(tài)以及稀土對合金馬氏體相變和磁性能的影響形式；研究了稀土Ni-Mn-Ga合金的馬氏體相變和磁感生應(yīng)變。重點研究了以下幾個方面：研究了Ni50Mn29Ga21Tbx（x=0，0.05，0.1，0.2，0.4，1.2）合金的顯微組織。實驗結(jié)果表明，當(dāng)x＞0.2時，Tb主要聚集在晶界處，在晶內(nèi)有零星的分布，隨著稀土Tb的增加，析出相逐漸變的粗大。研究了Ni50Mn29Ga21Tbx（x=0，0.05，0.1，0.2，0.4，1.2）合金的相變特性和飽和磁化率
3、。隨著稀土Tb的增加，相變點略有升高，飽和磁化率略有降低。研究了Ni50Mn25+xGa25-xTb0.5（x=0，1.5，3，4.5，6，7.5）合金的馬氏體相變。隨著Mn原子的增加Ga原子的減少，相變點升高，其原因是：Mn原子的增加Ga原子的減少，降低了形核所需的化學(xué)自由能，從而使相變點升高。研究了Ni50Mn25+xGa25-xTb0.5（x=0，1.5，3，4.5，6，7.5）合金的磁感生應(yīng)變。隨著Mn原子的增加Ga原子的減少，晶體結(jié)構(gòu)對稱性降低，磁晶各向異性增大，導(dǎo)致磁感生應(yīng)變增加。總之，稀土元素Tb的加
4、入使得Ni-Mn-Ga合金的力學(xué)性能提高，同時基本保持其它性能基本不變；通過調(diào)整Mn、Ga含量，Ni50Mn32.5Ga17.5Tb0.5合金相變溫度達(dá)到484K，零壓1120KA/m磁場下，磁感生應(yīng)變達(dá)到-2.868%，具有很好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：形狀記憶合金，馬氏體相變，磁感生應(yīng)變，力學(xué)性能5內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文StudyofPhaseTransformationandPropertiesinRareEarthNi-Mn-GaMagneticShapeMemoryAlloysAbstractNi-Mn-G
5、aalloyistheonlyonethatbothferromagneticandshapememoryeffectamongHeusleralloyfamily.Inmostcasesshapememoryalloysarenonmagneticandtheoptionstoinfluencetheirshapeanddimensionsarerestrictedtotemperatureandstress.InNi-Mn-Ga,however,thechangeintheshapeanddimensionsc
6、anbeinfluencedbyanexternalmagneticfiledinadditiontotemperatureandstress.Thealloydemonstrateslargemagnetic-field-inducedstrains(MFIS)basedonreorientationofmartensitevariantsinmagneticfield.Thischaracteristicwillmakethealloyacandidateofidealsmartdrivingmaterials
7、.ThusNi-Mn-Gaalloyhasbeenreceivedmuchattention.However,allthecomplexityofphasetransition,unstableMFIS,mechanicalpropertyandprocessability,andlowerCurietemperatureofthealloygreatlylimititsapplication.ThispaperbaseZhaoZengqietconbareearthNi-Mn-Gaalloys,andconsid
8、eringlocalityandstateofbareearthinalloys,andeffectofrareearthonPhaseTransformationandpropertyofmagnetismhavebeenstudied.Themajorresearcheffortsasfollows:Asx≥0.2,Tbprecipitatedmostl
