HEUSLER铁磁形状记忆合金研究

论文摘要

本文利用电弧炉熔炼得到CoNiGaX（X=Si,Sb,Fe）系列四元Heusler型铁磁形状记忆合金,并利用X射线衍射仪、交流磁化率测量系统、振动样品磁强计以及超导量子磁强计等设备,研究了合金的结构、磁性能以及马氏体相变行为。对Co50Ni20Ga30-xSix（x=010）和Co50Ni20Ga30-xSbx（x=04）的XRD图研究发现,合金都具有良好的B2结构。对CoNiGa系列合金而言,传统文献中报道的尺寸效应,即掺杂原子半径越大则相变温度越低的分析是不恰当的。我们应当从掺杂元素的原子半径与组成合金的基本元素的原子半径时的比例来分析尺寸效应。当掺杂的原子半径同基体的原子半径的比大于1时,马氏体相变温度随着平均原子半径的减小而升高;当比例系数系数小于1时,马氏体相变温度随着平均原子半径的增加而升高。对比研究Co50Ni20Ga30-xSbx（x=04）和Co50Ni22Ga28-xSbx（x=06）两个系列的合金发现,随着Ni含量增加马氏体相变温度是升高的趋势,即Ni含量增加不利于奥氏体相的稳定;X射线图表明,Ni含量的增加会使合金偏向于形成γ相。对合金CoNiGaFe的研究发现Fe的掺入量的增加会使合金偏向于形成B2结构,而Ni含量增加则使会向合金中引入γ相;磁化曲线研究表明,相对于Co、Ni、Ga而言,Fe具有更大的磁矩,Fe在合金中含量的增加会使得饱和磁化强度增大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1-1 引言
• 1-2 智能材料的研究历史及现状
• 1-3 高有序 Heusler 结构与形状记忆效应
• 1-4 铁磁形状记忆合金的研究历史及现状
• 1-5 本课题的研究内容、目的和意义
• 参考文献
• 第二章 实验方法
• 2-1 样品的制备
• 2-1-1 电弧炉熔炼制备一般多晶样品
• 2-1-2 甩带多晶样品的制备
• 2-2 测试方法及设备
• 2-2-1 X 射线分析
• 2-2-2 交流磁化率测试系统
• 2-2-3 振动样品磁强计
• 2-2-4 超导量子磁强计
• 参考文献
• 第三章 Heusler型铁磁形状记忆合金 CoNiGa掺杂 Si的研究
• 3-1 引言
• 3-2 试验方法
• 3-3 试验结果及讨论
• 3-4 小结
• 参考文献
• 第四章 Heusler型铁磁形状记忆合金 CoNiGa掺杂 Sb的研究
• 4-1 引言
• 4-2 试验方法
• 4-3 试验结果及讨论
• 4-4 小结
• 参考文献
• 第五章 Heusler型铁磁形状记忆合金 CoNiGa掺杂 Fe的研究
• 5-1 引言
• 5-2 试验方法
• 5-3 试验结果及讨论
• 5-4 小结
• 参考文献
• 第六章 结论
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果