感生各向異性對TbDyFe取向晶體壓磁效應作用研究.pdf

1、立方Laves相TbDyFe合金是一種超磁致伸縮材料,能夠?qū)崿F(xiàn)機械能與電磁能的快速轉(zhuǎn)換,擁有大應變、高能量密度、快速響應等特性,在傳感器、作動器和執(zhí)行器等系統(tǒng)中具有廣泛應用前景,被視為21世紀戰(zhàn)略性新材料。磁場熱處理可調(diào)控TbDyFe材料的初始磁疇分布狀態(tài),感生各向異性,從而改善磁致伸縮和壓磁響應。本文對<110>取向Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金棒進行離軸磁場熱處理,采用磁力顯微鏡觀察了磁場熱處理前后的磁疇形貌演變,用力磁耦合設

2、備測量了磁致伸縮和壓磁系數(shù),探討了磁熱感生各向異性對磁致伸縮性能及壓磁系數(shù)的作用機理。主要結(jié)果如下:
　　 <110>取向Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金棒放在與軸向成35。夾角的0.3T外磁場中進行熱處理后,無預壓應力時的飽和磁致伸縮值λs由熱處理前的1023 ppm提高到1650 ppm;預壓應力小于20 Mpa時,磁場熱處理后的樣品表現(xiàn)出顯著的磁致伸縮“跳躍”效應,當預壓應力為20MPa時,λs可達2310 ppm;磁

3、場熱處理后的樣品在較低的預壓應力下在更低磁場時就可以獲得最大的d33,即能獲得較優(yōu)的磁致伸縮性能;磁場熱處理促進了非180°疇變,減少了180°疇變,這是磁致伸縮性能提高的主要原因。
　　 磁場熱處理增強了<110>取向Tb0.3Dy0.7Fe1.95晶體的壓磁效應。磁場熱處理后,在40 Mpa壓應力下的磁感應強度由0.354 T提高到0.43 T,增大了21.5％;最大壓磁系數(shù)d*33由18.86×10-3 T/Mpa提高到1