Ni45Co5Mn35In13.8Gd1.2磁记忆合金的相变与磁热效应

摘要

在Ni45Co5Mn35In15中用1.2 at％稀土元素Gd取代部分In,成功配制了Ni45Co5Mn35In13.8Gd1.2多晶合金,研究适量的Gd掺杂对合金微观组织、晶体结构、马氏体相变、抗压强度与磁热效应的影响.Ni45Co5Mn35In13.8Gd1.2磁记忆合金的晶粒尺寸约为50μm,比未掺杂稀土样品缩小一半,微观组织中出现富Gd相,富Gd相主要沿晶界分布,少量在晶内呈颗粒状.在室温下,Ni45Co5Mn35In15合金由10M调制马氏体结构与L21立方奥氏体所组成,而Ni45Co5Mn35In13.8Gd1.2合金为14M单斜结构.两合金均为一步热弹性马氏体相变,掺杂1.2 at％Gd使合金马氏体相变开始温度达到361 K,比未掺杂合金高75 K.抗压强度提高了29％,为245 MPa.在5 T磁场下,Ni45Co5Mn35In13.8Gd1.2磁记忆合金升温时的磁化强度差为55 emu/g,在368 K磁熵变高达20.9 J/(kg·K),有望成为一种新型的磁制冷材料.