發(fā)布時間：2023-04-01 18:41

　　磁驅動形狀記憶合金作為一類新型形狀記憶材料,不但具有傳統(tǒng)形狀記憶合金受溫度場和應力場控制的形狀記憶效應,而且具有受磁場控制的磁驅動形狀記憶效應。因此,磁驅動形狀記憶合金兼具大輸出應變、高響應頻率和精準控制性等特性,有望作為新一代智能材料在航空航天、生物工程、能源和自動化等領域發(fā)揮重要作用。本論文工作以一系列Ni(Fe)-Mn基磁驅動形狀記憶合金作為研究對象,通過調控合金磁結構轉變,同時利用原位高能同步輻射和中子衍射等技術手段研究該系列合金的磁驅動相變行為,并進一步探討了它們的相關豐富物理特性。利用先進原位中子衍射技術研究了Ni-Mn基磁驅動形狀記憶合金的異常低溫(4 K,遠低于馬氏體相變溫度)磁化行為。研究表明,磁場誘發(fā)相變導致Ni37Co11Mn42.5Sn9.5合金在低溫呈現(xiàn)出異常磁化行為。進一步分析表明該磁驅動相變由非連續(xù)轉變組成,從而解釋了磁化曲線的跳躍現(xiàn)象。該項工作對深入理解磁驅動形狀記憶合金的磁-結構耦合而設計磁驅動相變材料新型功能特性以及對研究其他相變材料體系中的異常低溫磁化行為具有指導意義。系統(tǒng)研究了Fe43-xMn28Ga29+x(x=0,0.5,1.0,1.5,1....

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 形狀記憶合金
        2.1.1 馬氏體相變
        2.1.2 形狀記憶效應和超彈性
        2.1.3 應變玻璃轉變
        2.1.4 磁驅動形狀記憶合金
    2.2 磁驅動形狀記憶合金Fe-Mn-Ga體系
        2.2.1 Fe-Mn-Ga合金的研究現(xiàn)狀與功能行為
        2.2.2 負膨脹效應
    2.3 磁驅動形狀記憶合金Ni-Co-Mn-In體系
        2.3.1 Ni-Co-Mn-In合金的研究現(xiàn)狀與功能行為
        2.3.2 磁響應效應
    2.4 研究目的、意義及研究內容
        2.4.1 本文的研究目的及意義
        2.4.2 本文的研究內容
3 實驗方法
    3.1 樣品的制備
        3.1.1 配料
        3.1.2 熔煉與吸鑄
        3.1.3 均勻化熱處理
    3.2 樣品的表征
        3.2.1 顯微組織觀察與成分測試
        3.2.2 相變行為表征
        3.2.3 磁性能測量
        3.2.4 原位同步輻射高能X射線衍射技術
        3.2.5 原位中子衍射技術
        3.2.6 膨脹性能與力學性能測試
4 Ni-Co-Mn-Sn合金的低溫磁驅動相變研究
    4.1 引言
    4.2 Ni₃₇Co₁₁Mn_42.5Sn_9.5合金的異常低溫磁化行為
    4.3 原位中子衍射研究Ni₃₇Co₁₁Mn_42.5Sn_9.5的異常低溫磁化行為
    4.4 本章小結
5 Fe-Mn-Ga合金的磁驅動相變及負膨脹性能研究
    5.1 Fe-Mn-Ga合金的磁驅動相變研究
        5.1.1 引言
        5.1.2 Fe_43-xMn₂₈Ga_29+x合金的相變行為研究
        5.1.3 Fe₄₁Mn₂₈Ga₃₁合金中的應變玻璃轉變
        5.1.4 Fe₍41_Mn₂₈Ga₃₁合金中磁驅動應變玻璃向馬氏體轉變
        5.1.5 Fe₍41_Mn₂₈Ga₃₁合金的磁熱和形狀記憶效應
    5.2 Fe-Mn-Ga合金體系的負膨脹效應
        5.2.1 引言
        5.2.2 Fe-Mn-Ga合金體系的負膨脹效應
        5.2.3 Fe-Mn-Ga合金體系負膨脹的原位同步輻射表征
        5.2.4 Fe-Mn-Ga合金體系的物理與力學性能研究
    5.3 本章小結
6 Ni-Co-Mn-In合金的磁驅動相變及磁響應性能研究
    6.1 引言
    6.2 Ni-Co-Mn-In合金磁結構相變的調控
    6.3 原位高能同步輻射研究Ni₄₉Co₃Mn₃₄In₁₄溫度誘發(fā)相變
    6.4 原位中子衍射研究Ni₄₉Co₃Mn₃₄In₁₄磁場誘發(fā)相變
    6.5 Ni₄₉Co₃Mn₃₄In₁₄合金的磁響應效應
        6.5.1 磁熱效應
        6.5.2 磁致應變
        6.5.3 磁阻效應
    6.6 本章小結
7 結論及創(chuàng)新點
    7.1 全文結論
    7.2 創(chuàng)新點
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3777658