学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

铁基磁弹性材料的制备及物性分析

作　者: 章明
导　师: 李养贤
学　校: 河北工业大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 超磁致伸缩材料 甩带快淬 粘结Terfenol-D 轻稀土化合物 Laves相
分类号: TM27
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 22次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


铁基磁弹性材料是一种重要的信息功能材料。本论文针对不同成分的稀土铁系超磁致伸缩材料,分别通过电弧炉熔炼和甩带快淬方法制备了块体、薄带和粘结样品,使用X射线衍射仪（XRD）,振动样品磁强计（VSM）,多功能磁性测量以及金相显微镜等仪器进行测试分析,研究了材料晶体学、磁学性质和磁致伸缩性能。对粘结Terfenol-D材料的粘结工艺和磁致伸缩性能的研究发现,粘结剂含量和成型压力对粘结体的磁致伸缩性能都有较大影响,粘结剂含量为15%,成型压力为150MPa时粘结体的磁致伸缩性能最高。等静压可以明显提高粘结体的磁致伸缩性能。实验使用层积压制技术及其断面再造工艺,成功的解决了大尺寸粘结体密度不均匀的问题。对合金PrxTb1-xFe1.9By的研究发现,B原子的加入有效抑制了RFe3相的形成。使用甩带工艺制备了PrxTb1-xFe1.9B0.3系列合金,在Pr含量为0.3时合金仍表现为单一Laves相结构。同时甩带快淬的工艺使样品表现出强烈的磁各向异性。B原子的加入使部分成分的合金具有很高的矫顽力。对合金Pr0.3Tb0.7Fe1-xMnx和PrxTb1-x(Fe0.6Co0.4)1.9的研究发现,两种原子的替代均有利于Pr顺利取代Tb形成单一的RT2相。其中Mn原子的替代使合金的居里温度随Mn含量的增加而单调降低。研究还发现,合金Tb(Fe0.6Co0.4)1.9的未取向多晶样品实测磁致伸缩应变值λ∥在900kA/m磁场下达到了1900ppm,如果可以制备该合金的单晶,将有希望取代Terfenal-D合金,成为新一代的超磁致伸缩材料。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章 绪论  11-31
  1-1 磁致伸缩效应  11-12
    1-1-1 磁致伸缩现象  11-12
    1-1-2 与磁致伸缩有关的效应  12
  1-2 磁致伸缩材料的发展概况  12-16
    1-2-1 磁致伸缩材料的研究历史  12-13
    1-2-2 稀土超磁致伸缩材料的研究现状  13-14
    1-2-3 磁致伸缩的影响因素  14-16
  1-3 磁致伸缩理论  16-21
    1-3-1 磁致伸缩理论简介  16-17
    1-3-2 磁致伸缩的唯象理论  17-18
    1-3-3 单离子模型理论  18-19
    1-3-4 Laves 相结构的磁致伸缩理论  19-21
  1-4 磁致伸缩材料的分类  21-23
    1-4-1 稀土金属  21-22
    1-4-2 稀土-过渡金属间化合物  22
    1-4-3 稀土氧化物  22
    1-4-4 锕系金属化合物  22
    1-4-5 非晶薄膜合金  22
    1-4-6 纳米巨磁致伸缩材料  22-23
    1-4-7 有机的磁致伸缩材料  23
  1-5 稀土超磁致伸缩材料的特点及其应用  23-26
    1-5-1 稀土超磁致伸缩材料的特点  23-24
    1-5-2 稀土超磁致伸缩材料的应用  24-26
  1-7 本论文的研究内容及意义  26-31
第二章 实验方法及原理  31-39
  2-1 样品的制备  31-32
    2-1-1 块体多晶样品的制备  31
    2-1-2 甩带样品的制备  31
    2-1-3 合金的退火  31-32
    2-1-4 粘结样品制备  32
  2-2 分析测量方法和设备  32-39
    2-2-1 X 射线分析  32-33
    2-2-2 振动样品磁强计  33-34
    2-2-3 磁电综合参数测量系统  34
    2-2-4 磁致伸缩的测量  34-39
第三章 粘结 Terfenol-D 磁致伸缩性能的研究  39-47
  3-1 引言  39
  3-2 实验方法  39-40
  3-3 实验结果与分析  40-45
    3-3-1 粘结条件范围的划定  40
    3-3-2 成型压力对粘结体磁致伸缩性能的影响  40-41
    3-3-3 粘结剂含量对粘结体磁致伸缩性能的影响  41
    3-3-4 等静压成型对粘结体磁致伸缩性能的影响  41-42
    3-3-5 大尺寸粘结体的制备及磁致伸缩性能  42-45
  3-4 小结  45-47
第四章 Pr_xTb_(1-x)Fe_(1.9)B_y合金甩带样品的制备与性能  47-58
  4-1 引言  47
  4-2 实验方法  47-48
  4-3 实验结果与分析  48-56
    4-3-1 添加B 对Pr_(0.3)Tb_(0.7)Fe_(1.9) 合金磁性能的影响  48-51
    4-3-2 Pr_xTb_(1-x)Fe_(1.9)B_(0.3)(x=0.3～0.6)合金甩带样品的性能  51-56
  4-4 小结  56-58
第五章 Pr_(0.3)Tb_(0.7)Fe_(1.9-x)Mn_x合金的磁性能  58-65
  5-1 引言  58
  5-2 实验方法  58-59
  5-3 实验结果与分析  59-63
    5-3-1 Pr_(0.3)Tb_(0.7)Fe_(1.9-x)Mn_x(x=0.1～0.3)合金的相结构  59-60
    5-3-2 Pr_(0.3)Tb_(0.7)Fe_(1.9-x)Mn_x(x=0.1～0.3)合金的磁学性能  60-62
    5-3-3 Pr_(0.3)Tb_(0.7)Fe_(1.9-x)Mn_x(x=0.1～0.3)合金的磁致伸缩性能  62-63
  5-4 小结  63-65
第六章 Pr 替代对 Pr_xTb_(1-x) (Fe_(0.6)Co_(0.4))_2合金磁致伸缩性能的影响  65-71
  6-1 引言  65
  6-2 实验方法  65
  6-3 实验结果与分析  65-70
    6-3-1 Pr_xTb_(1-x)(Fe_(0.6)Co_(0.4))_(1.9)(x=0.0～0.3)合金的相结构  65-67
    6-3-2 Pr 含量对Pr_xTb_(1-x)(Fe_(0.6)Co_(0.4))_(1.9)(x=0.0～0.3)合金磁化性能的影响  67-69
    6-3-3 Pr 含量对Pr_xTb_(1-x)(Fe_(0.6)Co_(0.4))_(1.9)(x=0.0～0.3)合金磁致伸缩性能的影响  69-70
  6-4 小结  70-71
参考文献  71-72
第七章 结论  72-73
致谢  73-74
攻读学位期间所取得的相关科研成果  74

相似论文

  1. 智能材料驱动数控精密镗削控制系统的研究开发,TG533
  2. 基于超磁致伸缩材料的气动高速开关阀的设计研究,TH138.521
  3. 稀土超磁致伸缩驱动微动夹钳研究,TH703
  4. 消除焊接残余应力的超声冲击设备的设计与研究,TG404
  5. 基于GMM转换器的两级电液伺服阀的机理研究,TH137.522
  6. Mg-Al-Ca Laves相和Mg-Al-Sb合金的电子结构和力学性能,TG146.2
  7. 超磁致伸缩功率超声换能器磁滞损耗及热分析,TB552
  8. 宽带稀土纵振式换能器研究,TB565.1
  9. Laves相MgCu_2基合金的制备及其力学性能研究,TF124.5
  10. 定向凝固和元素添加Tb_(0.3)Dy_(0.7)Fe_(1.95)合金的研究,TG111.4
  11. 稀土超磁致伸缩材料表面离子注入渗氮改性机理研究,TB34
  12. 基于GMM和柔性铰链的大位移微致动器设计与研究,TH703
  13. 超磁致伸缩微位移系统的研究,TH703
  14. 基于Prandtl-Ishlinskii模型的GMA精密定位研究,TP211
  15. 超磁致伸缩材料机电耦合系数的测量,TB34
  16. 基于超磁致伸缩材料的光纤光栅电流传感器,TP212.1
  17. Laves相Mg(Cu_(1-x)Al_x)_2的热压烧结及其性能研究,TF124.5
  18. 大跨空间结构减震控制装置的设计与实验研究,TU352.11
  19. 大跨空间结构动力灾变主动控制优化设计研究,TU352.1
  20. 大跨空间结构振动模糊控制理论和应用方法研究,TU399

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 磁性材料、铁氧体
© 2012 www.xueweilunwen.com