磁性形状记忆合金nimnga的相变研究

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要Ni-IV【n-Ga台金是Heusler台金中唯一+兼有铁磁性和形状记忆效应的材料。通常的形状记忆台金是非铁磁性的，其形状和尺寸的变化受控于温度和应力。Ni-Mn-．Ga合金的形状记忆效应除了受温度、应力韵影响外，还可以通过磁场来控制。利用磁场改交马氏体的取向，可以产生大的磁感生应变。这～性能特点决定了这种材料在传感帮驱动元件中发挥突出的作用，所以受到人们的普遍关注。然而，该材料相变行为复杂，磁感生应变不稳定，力学性能和加工性能差以及居里温度偏低等原因使其应用受到限制。本文

2、针对Ni-Mn-Ga合金存在的实际问题，从多晶材料入手，研究了稀土在材料改性方面的作用，同时探讨了磁感生应变、确提高合金力学性能的机制。重点研究了以下几个方面：系统的研究了N‰M啦9Ga21而；(“1)合金的晶体结构。实验结果表明，室温下，Ni50M1129Ga2lTb。(x<1)合金的晶体结构属于非调制型马氏体，稀土元素n的加入并没育改变Ni如dn29Gazl的结构类型。研究了Ni50Mn29Ga211h(“1)台金的金相组织。实验结果表明，稀土元素1b的加入明显的减小了合金韵晶粒尺寸，同时Tb主要聚

3、集在晶界上，在晶内有零星的分布。研究了Ni姐Ctrt29Ga2】1b(x<1)合金的相交特性。非化学计量韵Ni砧VtnzoGa21Tbx(心1)比化学计量Ni2MnGa有更高的马氏体相变温度。研究了Ni50Mn29Ga2『1Tb,,(《1)合金韵力学性能。稀土元素n的加入可以显著的提高台金的力学性能，其原固有两方面；一方面，1b韵加入降低了对合金抗弯性能起有害作用的氧、硫等元素杂质；男一方面，1b的加入起到r细化晶粒的作用。研究了Ni小in29G-a21Tb,(x(1)合金韵磁学特性。稀土元素Tb的加入

4、对合金的居里温度和饱和磁化强度基本没有影响。内蒙古科技大学硕士学位论文研究_『Ni妇cln29Ga21Tb。(《1)台金的磁感斗藏变性能。稀土元素Tb的加入最初可以使台金韵磁感生应变性能提高，但是当x>O．1焉，合金的磁感生应变性能开始下降。总之，稀土元素Tb的加入使得Ni2【MnCra合金的马氏体相变温度和力学性能提高，同时基本保持其他的性能不变，展示了较好的应用前景。关键词；Ni-Mn．Ga合金，稀土元素Tb，晶体结构，力学性能．2．内蒙古科技大学硕士学位论文StudyofPhaseTransfor

5、mationinNi-Mn-GaMagneticShapeMemoryAlloysAbstractNi—Mn-GaalloyistheonlyonethatbothferromagneticandshapememoryeffectamongHeusleralloyfamily．Inmostc．捌sesshapememoryalloysarenonmagneticandtheoptionstoinfluencetheirshapeanddimensionsalerestrictedtotemperatur

6、eandstress．InNi．Mn—Ga,however,thechangeintheshapeanddimensionscanbeinfluencedbyanexternalmagneticfiledinadditiontotemperatureandsl：essThealloydemonstrateslargemagnetic-field·inducedstrains(M玎S)basedollreorientationofmartensitevariantsinmagneticfield．This

7、characteristicwillmakethealloyacandidateofideal$111artdrivingmaterialsThusNi—Mn-GaalloyhasbeenreceivedmuchattentionHowever,allthecomplexityofphasetransition,unstableMFIS，mechanicalpropertyandprocessability,andlowerCurietemperatureofthealloygreatlylimitit

8、sapplication．Inviewofthissituation,andconsideringpolycrystallinematerials,effectofraleearthollmodificationandphysicalessenoeandmechanismofMFISandbendingstrengthhavebeenstudied．Themajorresearche邱ortsasfollows：Therewasiloobv