磁致伸缩理论及复合磁致伸缩厚膜的研究

摘要

该论文在理论研究上，首先利用能量最小原理，系统研究了膜层厚度与悬臂梁挠度间的关系，该研究具有一定的创新性和系统性，为磁致伸缩双层（bimorph）悬臂梁驱动器设计和磁致伸缩系数的测试奠定了理论基础.同时，利用微磁学方法，在考虑了磁弹耦合效应的情况下，利用热力学公式得到了交换等效场、磁晶各向异性场、退磁场、磁弹耦合等效场的计算表达式，通过求解平衡状态下磁矩所满足的议程M×H<,eff>=0，计算了材料的磁滞回线和材料的形变随外加磁场的变化.利用丝网印刷——烧结的技术，制备了磁致伸缩厚膜材料，研究了材料配方、烧结工艺（烧结时间及温度）对磁致伸缩厚膜材料的微观形貌、磁性能及磁弹性能的影响，得出了在现有设备条件下，制备具有最大磁致伸缩系数在16ppm左右的厚膜材料的工艺条件为：烧结温度850℃，烧结时间50分钟，配方为：Tefernol-D:Glass=1:0.6（重量比）.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章前言

1.1磁致伸缩材料及其发展

1.2新近研究热点及材料的应用

1.3选题依据

第二章磁致伸缩理论基础

2.1固体弹性理论基础

2.2磁弹性能的唯象理论

小结

第三章悬臂梁的挠度与膜层厚度的关系

3.1薄膜-悬臂梁系统

3.2厚膜-悬臂梁系统

小结

第四章基于微磁学的计算机模拟

4.1微磁学理论概述

4.2微磁学方程

4.3磁滞回线和磁化曲线的计算方法

4.4磁致伸缩的微磁学计算

4.5计算过程

4.6计算结果

小结

第五章薄膜磁致伸缩系数测量系统

5.1磁致伸缩材料的主要表征参数

5.2薄膜磁致伸缩系数的计算机辅助测试系统

小结

第六章复合磁致伸缩厚膜的制备

6.1厚膜的制备

6.2烧结厚膜的形貌分析

第七章材料磁性能及磁弹性能分析

7.1烧结厚膜的磁性能分析

7.2烧结厚膜的磁致伸缩性能的测试

第八章结论

致谢

参考文献

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