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粘结Ni_(52)Mn_(24.4)Ga_(23.6)磁体磁诱发应变特性

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材料工程 2005年第7期33卷 23-27页

作者：朱晓莹张虹白书欣装甲兵工程学院装备再制造工程系装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 国防科技大学材料工程与应用化学系

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... 详细信息

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。

关键词：粘结Ni2MnGa磁体磁诱发应变

多晶Mn_(1-x) Cu_x (0.1≤x≤0.3)合金的磁诱发应变

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物理学报 2010年第11期59卷 8244-8248页

作者：彭文屹覃金章爱生严明明南昌大学材料科学与工程学院南昌330031

采用X射线衍射分析、显微形貌观察、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等实验方法,研究了室温下多晶Mn1-xCux(0.1≤x≤0.3,原子分数)合金在低磁场中的磁诱发应变性能.结果表明,Mn1-xCux合金经过长时间的固溶处理,在冷却过程中会出现fcc(... 详细信息

采用X射线衍射分析、显微形貌观察、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等实验方法,研究了室温下多晶Mn1-xCux(0.1≤x≤0.3,原子分数)合金在低磁场中的磁诱发应变性能.结果表明,Mn1-xCux合金经过长时间的固溶处理,在冷却过程中会出现fcc(γ)→fct(γ’)马氏体相变,形成(γ+γ’)两相组织;随着锰含量的升高,Mn1-xCux合金的fcc→fct马氏体相变程度更大,磁诱发应变性能更好.Mn0.9Cu0.1合金在室温和0.9T磁场中的磁诱发应变可达9.1×10-5.

关键词：磁诱发应变 MnCu合金马氏体相变

时效对Mn_(70)Fe_(25)Cu_5合金组织和磁诱发应变性能的影响

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热加工工艺 2012年第8期41卷 186-188页

作者：彭文屹张健郭启云陈水发南昌大学材料科学与工程学院江西南昌330031

采用XRD、显微观察、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等,研究了时效处理对Mn70Fe25Cu5合金组织和磁诱发应变的影响。结果表明,在450℃时效时,合金结构和磁诱发应变性能发生轻微变化。当时效温度达到500℃,合金中会析出大量α-Mn相,α... 详细信息

采用XRD、显微观察、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等,研究了时效处理对Mn70Fe25Cu5合金组织和磁诱发应变的影响。结果表明,在450℃时效时,合金结构和磁诱发应变性能发生轻微变化。当时效温度达到500℃,合金中会析出大量α-Mn相,α相会使得磁诱发应变性能降低。

关键词： γ-MnFe 时效显微组织磁诱发应变

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Mn-Cu合金磁诱发应变性能研究

Mn-Cu合金磁诱发应变性能研究

作者：覃金南昌大学

学位级别：硕士

本文运用X射线衍射分析、显微组织分析、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等实验方法,研究了不同锰含量、时效处理和添加Fe元素对Mn-Cu合金的组织和磁诱发应变的影响。研究表明,在室温下,低磁场(0～0.9T)中的多晶Mn-Cu合金能够产生磁... 详细信息

本文运用X射线衍射分析、显微组织分析、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等实验方法,研究了不同锰含量、时效处理和添加Fe元素对Mn-Cu合金的组织和磁诱发应变的影响。研究表明,在室温下,低磁场(0～0.9T)中的多晶Mn-Cu合金能够产生磁诱发应变,并随着磁场强度的升高而增大。经过时效处理,Mn55Cu45合金中形成富锰区和贫锰区,在富锰区中会发生fcc(γ)→fct(γ')四方畸变,并能获得最大4.2×10-5的磁诱发应变。Mn100-xCux(x=10,20,30)合金经过长时间的固溶处理也会发生γ→γ’转变,随着x的增大,合金的γ→γ’转变程度增大,获得的最大磁诱发应变也更大,其中Mn90Cu10合金可获得最大9.1×10-5的磁诱发应变。当磁场强度降低时,合金的磁诱发应变随之减小。固溶处理后Mn90Cu30合金为γ相结构,随着时效时间的延长,合金更容易发生γ→γ’转变,获得的最大磁诱发应变更大,所得的最大磁诱发应变能够达到9.3×10-5。当时效时间超过12小时时,合金中会析出大量的α相,使得磁诱发应变性能变差。Mn80Cu20-xFex(x=0,2,4)合金也会发生γ→γ’转变,在Mn80Cu18Fe2和Mn80Cu16Fe4合金中还会有α相和ε相析出。随着Fe含量的增大,合金的最大磁诱发应变呈增大趋势,Mn80Cu16Fe4合金获得的最大磁诱发应变接近Mn90Cu10合金。

关键词：磁诱发应变 Mn-Cu合金 γ→γ’转变时效

γMnFe基合金双程形状记忆效应和磁诱发应变机制探索

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γMnFe基合金双程形状记忆效应和磁诱发应变机制探索

作者：张金金上海交通大学

学位级别：硕士

高锰γMnFe合金中存在顺磁-反铁磁相变和面心立方(FCC)—面心四方(FCT)马氏体结构相变,两种相变几乎在同一温度发生,其产物为四方热弹性马氏体孪晶。由于这种孪晶的存在使得该合金拥有高阻尼性能和形状记忆效应等功能。而且,反铁磁转变... 详细信息

高锰γMnFe合金中存在顺磁-反铁磁相变和面心立方(FCC)—面心四方(FCT)马氏体结构相变,两种相变几乎在同一温度发生,其产物为四方热弹性马氏体孪晶。由于这种孪晶的存在使得该合金拥有高阻尼性能和形状记忆效应等功能。而且,反铁磁转变和马氏体相变的耦合关系决定了合金无滞后的形状记忆特点。研究该合金双程形状记忆效应机制,发展γMnFe稳定的双程形状应变响应特性,对于在驱动控制领域有非常重要的意义。除了温度诱发的形状记忆效应之外,γMnFe合金反铁磁态在低磁场下具有高达10-3磁诱发应变,这对于工程应用领域又将是一个非常有意义的课题。反铁磁状态本身不显示磁性,却能够在低磁场下显示宏观应变,相对于铁磁性的磁致伸缩材料或者磁形状记忆合金,有更广泛的应用领域。研究γMnFe合金磁诱发应变的机理,对实现稳定的磁诱发应变响应,满足工程应用将具有很具吸引力。本文分两个部分:双程形状记忆效应的探索研究和磁诱发应变机理的探索研究。采用热膨胀法研究预应变和一定的训练对合金双程形状回复影响的研究,并提出双程形状回复量和双程形状回复率的计算方法。并且结合前人对γMnFe合金的电镜研究工作,认为γMnFe合金在降温和升温过程中在马氏体转变点附近观察到花呢状组织,该组织是反铁磁短程有序引起的,它是实现双程形状记忆效应的微观本质原因。

关键词： γMn基合金双程形状记忆效应孪晶磁诱发应变

粘结Ni_(52)Mn_(24.4)Ga_(23.6)磁体研究

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材料科学与工程学报 2005年第3期23卷 439-443页

作者：朱晓莹张虹白书欣装甲兵工程学院材料科学与工程系国防科技大学材料工程与应用化学系湖南长沙410073

真空感应熔炼法制备了多晶Ni52 Mn2 4 .4 Ga2 3.6 合金 ,对多晶合金进行了DSC分析和显微组织观察 ;采用粉末压缩压制的方法制备了粘结Ni52 Mn2 4 .4 Ga2 3.6 磁体 ;通过X射线衍射分析 ,讨论了外应力场和磁场对粘结Ni52 Mn2 4 .4 Ga2 3.... 详细信息

真空感应熔炼法制备了多晶Ni52 Mn2 4 .4 Ga2 3.6 合金 ,对多晶合金进行了DSC分析和显微组织观察 ;采用粉末压缩压制的方法制备了粘结Ni52 Mn2 4 .4 Ga2 3.6 磁体 ;通过X射线衍射分析 ,讨论了外应力场和磁场对粘结Ni52 Mn2 4 .4 Ga2 3.6磁体马氏体相变的影响 ;测量了粘结Ni52 Mn2 4 .4 Ga2 3.6 磁体在磁场下的磁诱发应变。结果表明 :室温时粘结磁体在 1.2T的磁场下能产生 15 0ppm的饱和伸长应变。

关键词：多晶Ni52Mn24.4Ga23.6合金马氏体相变粘结Ni52Mn24.4Ga23.6磁体磁诱发应变

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锰基形状记忆合金物理和力学性能的研究

锰基形状记忆合金物理和力学性能的研究

作者：郭启云南昌大学

学位级别：硕士

Mn基磁控形状记忆合金是反铁磁性合金,具有多功能特性。与铁磁性材料相比,其功能性和实际应用还尚未被人们充分认识和开发。因此,研究该类材料的物理和力学性能具有重要的意义。本文采用X射线衍射分析、金相显微分析、热膨胀法、差示... 详细信息

Mn基磁控形状记忆合金是反铁磁性合金,具有多功能特性。与铁磁性材料相比,其功能性和实际应用还尚未被人们充分认识和开发。因此,研究该类材料的物理和力学性能具有重要的意义。本文采用X射线衍射分析、金相显微分析、热膨胀法、差示扫描量热法、电阻应变计法、压缩试验等试验方法,研究了中锰MnFe合金的物理和力学性能、MnFe(Cu)合金的力学行为以及添加钴元素对MnFe合金的组织和磁诱发应变(Magnetic-field-induced strain, MFIS)性能的影响。结果表明： (1) Mn65Fe35和Mh60Fe40合金经固溶处理、淬火至室温得到的是γ,相,而且合金从高温冷却到室温的过程中发生了由顺磁向反铁磁转变,因此室温均得到反铁磁奥氏体组织。多晶MnFe合金在外加磁场的作用下能够产生MFIS,而且随着外加磁场强度的升高而不断增大,随着外加磁场强度的降低时不断减小,最后完成了整个的回复过程。在室温进行压缩试验都呈现伪弹性。 (2)室温下Mn51Fe49、Mn78Fe17Cu5、Mn80Fe15Cu5和Mn85Fe10Cu5合金都呈现伪弹性。Mn51Fe49、Mn78Fe17Cu5、Mn80Fe15Cu5试样的伪弹性性能随着目标载荷的增大而升高。而Mn85Fe10Cu5试样当加载次数较少时,合金的伪弹性性能将随着加载次数的增加而升高;当加载次数继续增加时,合金的伪弹性将下降。 (3) Mn70Fe30-xCox(x=0,2,4)试样固溶处理后水淬,在室温下得到的是单一的γ相组织。随着Co含量的增加,Mn7oFe3o-xCox (x=0,2,4)试样的磁性转变温度TN(Neel点)呈降低的趋势,但都高于室温,在室温下呈现反铁磁性;Mn70Fe30-xCox(x=0,2,4)试样的最大磁诱发应变也呈增加的趋势。Mn7oFe26Co4试样的MFIS在1.1T时达到60ppm。

关键词： MnFe合金钴组织磁诱发应变伪弹性

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一种新型功能晶体Ni_2MnGa

无机材料学报 2000年第6期15卷 961-967页

作者：刘岩江伯鸿周伟敏王锦昌冯楚德谢华清倪沛汶中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 上海交通大学上海200030

Ｎｉ２ＭｎＧａ晶体同时具有强铁磁性、大磁致伸缩、温控和磁控形状记忆效应，其磁控形状记忆效应的响应频率接近压电陶瓷，输出应变和应力接近温控形状记忆合金，是近年来发现的一类新型功能晶体．Ｎｉ２ＭｐＧａ晶体７７Ｋ时在［００... 详细信息

Ｎｉ２ＭｎＧａ晶体同时具有强铁磁性、大磁致伸缩、温控和磁控形状记忆效应，其磁控形状记忆效应的响应频率接近压电陶瓷，输出应变和应力接近温控形状记忆合金，是近年来发现的一类新型功能晶体．Ｎｉ２ＭｐＧａ晶体７７Ｋ时在［００１］方向，仅２ＭＰａ的预应力即可产生５％的温控可回复应变，已接近ＴｉＮｉ合金６％～８％的可回复应变量；非化学剂量的Ｎｉ。ＭｎＧａ晶体室温条件下在［００１］方向，６ｈＯｅ外磁场已诱发产生０．３１％的输出应变，远超过巨磁致伸缩材料Ｔｅｒｆｅｎｏｌ－Ｄ输出应变０．１７％的水平．由于该晶体在磁场控制下表现出的大输出应变和应力，以及响应频率快和可精确控制的综合特性，使其可能在声纳、微位移器、线性马达、微波器件、振动和噪声控制、机器人和智能结构等诸多领域有重要应用，成为未来新一代驱动器和传感器材料．本文综述了Ｎｉ２ＭｎＧａ单晶的基本性能、磁控形状记忆效应的机理、本质以及影响性能的因素等。

关键词： Ni2MnGa 磁诱发应变磁致伸缩功能晶体

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高锰Mn-Fe基合金磁形状记忆效应的研究

高锰Mn-Fe基合金磁形状记忆效应的研究

作者：张健南昌大学

学位级别：硕士

y-MnFe合金常温下属于反铁磁合金,能够在磁场下产生宏观应变。相对于铁磁性的磁致伸缩材料或者磁形状记忆合金,有关反铁磁形状记忆合金的研究比较少见。所以研究y-MnFe合金磁诱发应变机理和影响因素,不但可以有效拓宽磁控形状记忆合金... 详细信息

y-MnFe合金常温下属于反铁磁合金,能够在磁场下产生宏观应变。相对于铁磁性的磁致伸缩材料或者磁形状记忆合金,有关反铁磁形状记忆合金的研究比较少见。所以研究y-MnFe合金磁诱发应变机理和影响因素,不但可以有效拓宽磁控形状记忆合金的研究领域,而且还为反铁磁材料的实际应用提供理论基础,对其在工程上的实际应用具有重要意义。本文运用X射线衍射分析、显微组织观察、能谱分析、差示扫描量热法和电阻应变计测量法等实验方法,研究不同Mn含量对Mn-Fe基合金（CMn≥70at%）组织,相变和磁诱发应变效应（0-1T低磁场下）的影响;同时研究了时效处理和添加Ni元素对Mn70Fe25Cu5合金的组织、结构和磁诱发应变效应（0-1T）的影响。实验结果显示,Mn-Fe（CMn=70at%）合金经过长时间的固溶处理后为单一γ相。Mn-Fe（CMn＞70at%）合金经固溶处理后发生fcc（γ）→fct（γ’）转变,转变程度随锰含量增加而升高。但在低磁场下Mn-Fe（CMn＞70at%）磁诱发应变低于Mn-Fe（CMn=70at%）合金Mn-Fe（CMn=70at%）合金在反铁磁转变中产生微孪晶,使之获得较高磁诱发应变,在1T磁场下可获得124ppm的磁诱发应变。与中锰锰铜合金不同,Mn-Fe合金在时效后并未发生Spinodal分解。实验结果显示,Mn70Fe25Cu5合金在450℃时效12～15h后,合金结构和磁诱发应变性能发生轻微变化。当时效温度达到500℃,时效时间12～15h时,合金中会析出大量的a-Mn相,α相会使得磁诱发应变性能降低。添加10at%Ni元素以后,Mn70Fe20Nilo合金经固溶处理为单一γ,相。Mn80Fe10Ni1o合金经固溶处理出现了与Mn-Fe（CMn＞ 70at%）合金类似的fcc（γ）→fct（γ’）转变。但转变程度较Mn-Fe（CMn＞70at%）合金低。添加Ni元素以后,相对于Mn-Fe（Cu）合金二者的磁诱发应变性能都偏低。

关键词： Mn-Fe 反铁磁磁诱发应变时效磁形状记忆效应