Fe-Ga合金

摘要： 制备目标成分为Fe83-xCoxGa17(x=0,0.5,1.5,2.5,3.5)系列的合金铸锭,研究了Co元素添加对该系列合金结构、磁致伸缩性能、磁性能及硬度的影响.实验结果表明,随着Fe-Ga合金中Co元素的增加,合金饱和磁致伸缩值先增加后降低,在x=1.5时,合金饱和磁致伸缩值最高,达到195·10-6,并且该成分合金在低场下具有高的磁致伸缩率.同时还发现,Fe83-x Cox Ga17系列合金相结构均为无序α-Fe体心立方结构,并且Co元素添加后,合金产生晶格畸变,该系列合金晶格常数随Co元素加入的变化表现为先减小后增大,与饱和磁致伸缩值先增后减的变化相对应.加入适量的Co元素还可以提高Fe-Ga升合金的饱和磁化强度,在x=1.5时达到195.6 emu/g,同时降低合金矫顽力,并提高合金硬度,在x=3.5时,合金硬度相比于Fe-Ga合金提升近15％.

摘要： 采用真空感应熔炼法制备铸态Fe71.3Ga28.7合金,通过控制定向凝固过程中Fe71.3Ga28.7合金的凝固速度获得了由不同相结构组成的凝固组织,研究了相组成对材料磁致伸缩性能的影响.结果表明,凝固速度大于72 mm/h时,样品是单一的A2相结构;当凝固速度为36 mm/h时,会形成D03相+A2相的复合相结构;凝固速度为18 mm/h时,会形成L12相+A2相的复合相结构.A2相含有L12相的复合相结构具有比单纯A2相的样品更好的低场磁致伸缩性能,在20 kA/m时达到68×10–6.

摘要： 针对目前换能器工作效率低,结构性差等问题,设计了一种以Fe-Ga材料为核心的窗式换能器.搭建实验平台对窗式换能器中的核心元件Fe-Ga材料进行磁特性测量,绘制了Fe-Ga材料在不同频率下的磁滞曲线,计算了对应的磁损耗、矫顽力以及剩磁的大小.构建了变幅杆的理论模型,以变幅杆纵振波动方程为基础,通过理论计算,推导了变幅杆的谐振频率、位移节点、放大倍数.最后通过COMSOL多物理场有限元软件对换能器建立了仿真模型,通过磁-力耦合对换能器进行了频域和时域仿真,得到了换能器的谐振频率、位移大小以及应力分布情况,通过仿真验证了换能器理论计算的准确性,为下一步的换能器制作提供了有效的指导作用.

摘要： Fe-Ga合金因其低场大磁致伸缩性能和良好的力学性能,在传感器、换能器和精密加工等高技术领域具有重要应用前景,自2000年以来成为磁致伸缩材料研究的热点.尽管目前人们对非磁性Ga元素固溶于α-Fe显著提升磁致伸缩性能的微结构根源没有形成统一认识,但大量的研究表明Fe-Ga合金的大磁致伸缩与模量软化行为密切相关.鉴于模量软化是马氏体相变的重要特征,有学者推测Fe-Ga合金可能也蕴含马氏体相变现象.主要概述了Fe100-x Gax(x=21～27,原子百分数)合金的模量软化现象、马氏体相变行为、马氏体相变与磁致伸缩性能的关联性等研究进展,以加深对Fe-Ga合金大磁致伸缩微结构根源的理解.

摘要： 随着对无线传感网络、远程健康监测等技术的高需求,振动能量收集得到了显著的发展.设计、研制和实验了一种基于磁致伸缩材料(Fe-Ga合金)的悬臂式新型振动能量收集与发电的装置,通过对环境中的振动能量进行收集进而转换为电能.根据对Fe-Ga合金悬臂梁机械动力学模型分析,建立了系统最大传递效率数学模型,明确了获得最大传递效率的条件;利用李沙育图形法测量确定了系统的前五阶共振频率,通过综合实验明确了振动激励频率和幅值等对系统输出电压的影响规律,提出了通过配装附加质量对系统进行调谐而获得最佳能量转换能力的方法.通过信号接口电路的辅助,样机成功持续点亮了多个LED发光二极管和LED便携电脑键盘灯,进一步验证了样机的可持续发电能力.

摘要： 研究了区熔定向凝固速度与热处理制度对Fe71.3 Ga28.7合金的显微组织、晶体结构与取向规律的影响.结果表明,区熔速度为72 mm/h时,得到的是A2相,而区熔速度为36 mm/h时,得到的是A2+D03相,并发现区熔速度较小时,会在合金棒中形成较强的η-型纤维织构;在680°C下淬火处理可以大大提高材料的磁致伸缩性能,不过在580°C下淬火处理或在705°C下炉冷处理时,会得到L12相,导致磁致伸缩系数为负值.

摘要： 利用Fe-Ga合金应变大、驱动简单和磁机耦合系数高的优点制成的Fe-Ga合金磁致伸缩导波传感器是一种新型导波检测装置.为提高传感器的换能效率,结合Fe-Ga合金材料的非线性本构关系,并且通过实验测量Fe-Ga合金材料的静态特性,初步得到了Fe-Ga合金材料工作的最佳磁场强度范围.将Fe-Ga合金材料的非线性本构关系耦合到导波传感器中,建立了Fe-Ga合金磁致伸缩导波传感器激励、传播、接收的模型.通过分析传感器永磁体的提离效应,得出最佳提离距离为2.5 mm.通过对接收电压及应变的分析,得到了传感器的永磁体剩余磁场强度为1.0 T.选取非均匀分布的静态偏置磁场大小为1.0 T,提离距离为2.5 mm,仿真计算得到接收端的电压峰值为0.15 V.

摘要： Fe-Ga合金的动态磁导率和损耗是研究Fe-Ga合金器件设计和应用的基础.为了研究高频Fe-Ga合金传感器,首先需要分析Fe-Ga合金的动态磁导率和损耗.该文建立了环形Fe-Ga合金动态磁导率和损耗模型,并采用AMH-1M-S型动态磁特性测试系统测量了不同磁场频率下Fe-Ga合金弹性磁导率、黏滞性磁导率和损耗因数曲线,利用阻抗分析仪测试环形Fe-Ga合金的电阻和电感,通过模型计算出不同频率下的环形Fe-Ga合金的弹性磁导率和黏滞性磁导率,分析了弹性磁导率和黏滞性磁导率随磁场频率的变化情况.结果表明,随着磁场频率增大,弹性磁导率先下降后升高,黏滞性磁导率不断升高,模型计算结果与实验结果一致.损耗因数随着磁场频率的增加先增加后降低最后趋于平稳.电磁损耗和介质储能随着磁场频率的增加逐渐增大.

摘要： 本研究对比研究了Fe、Fe83 Ga17及Fe83 Gai7 Pr0.3磁致伸缩材料的微结构与磁致伸缩性能.采用真空非自耗电弧炉在氢气保护下熔炼制备了合金样品.采用X射线衍射仪(XRD)和光学显微镜(OM)分析观察了合金样品的晶体结构和显微组织.采用扫描电镜配合能谱仪(SEM/EDS)测定了稀土Pr元素在Fe83 Ga17 Pr0.3合金中的分布.通过电阻应变法测量了合金的磁致伸缩性能.结果表明:Fe和Fe83Ga17合金均由单一的bcc结构A2相组成,而Fe83Ga17Pr0.3合金由A2主相和少量的富稀土Pr相组成.稀土Pr掺杂使合金中的A2相沿晶向择优取向.Fe及Fe83Ga17和Fe83Ga17Pr0.3合金的微观组织分别呈现细长的条状晶、晶粒粗大的等轴晶和晶粒细小的柱状晶.Fe的磁致伸缩系数为负值,而Fe83Ga17和Fe83Ga17Pr0.3合金的磁致伸缩系数均为正值,三种材料的磁致伸缩系数绝对值的排序为Fe＜Fe83Ga17＜ Fe83Ga17Pr0.3.

摘要： 运用X射线衍射以及扫描电镜的方法研究了稀土元素Tb对磁致伸缩合金Fe81Ga19金相组织的影响,结果表明,随着稀土元素Tb含量的增加明显地减小了合金的晶粒尺寸,Tb原子在合金的晶界处富集。添加Tb后Fe-Ga合金的磁致伸缩性能有了明显的提高。

摘要： 运用X射线衍射以及扫描电镜的方法研究了稀土元素Tb对磁致伸缩合金Fe81Ga19金相组织的影响,结果表明,随着稀土元素Tb含量的增加明显地减小了合金的晶粒尺寸,Tb原子在合金的晶界处富集。添加Tb后Fe-Ga合金的磁致伸缩性能有了明显的提高。

摘要： 运用X射线衍射以及扫描电镜的方法研究了稀土元素Tb对磁致伸缩合金Fe81Ga19金相组织的影响,结果表明,随着稀土元素Tb含量的增加明显地减小了合金的晶粒尺寸,Tb原子在合金的晶界处富集。添加Tb后Fe-Ga合金的磁致伸缩性能有了明显的提高。

摘要： 运用X射线衍射以及扫描电镜的方法研究了稀土元素Tb对磁致伸缩合金Fe81Ga19金相组织的影响,结果表明,随着稀土元素Tb含量的增加明显地减小了合金的晶粒尺寸,Tb原子在合金的晶界处富集。添加Tb后Fe-Ga合金的磁致伸缩性能有了明显的提高。

摘要： Fe-Ga合金具有饱和磁场低、磁导率高、强度高、脆性小和温度特性好等特点,可应用于航空、航天、能源、生物医学等领域.本文重点介绍了Fe-Ga磁致伸缩材料的合金成分、微观结构对性能影响的研究进展.

摘要： Fe-Ga合金具有饱和磁场低、磁导率高、强度高、脆性小和温度特性好等特点,可应用于航空、航天、能源、生物医学等领域.本文重点介绍了Fe-Ga磁致伸缩材料的合金成分、微观结构对性能影响的研究进展.

摘要： Fe-Ga合金具有饱和磁场低、磁导率高、强度高、脆性小和温度特性好等特点,可应用于航空、航天、能源、生物医学等领域.本文重点介绍了Fe-Ga磁致伸缩材料的合金成分、微观结构对性能影响的研究进展.

摘要： Fe-Ga合金具有饱和磁场低、磁导率高、强度高、脆性小和温度特性好等特点,可应用于航空、航天、能源、生物医学等领域.本文重点介绍了Fe-Ga磁致伸缩材料的合金成分、微观结构对性能影响的研究进展.

摘要： Fe-Ga合金具有饱和磁场低、磁导率高、强度高、脆性小和温度特性好等特点,可应用于航空、航天、能源、生物医学等领域.本文重点介绍了Fe-Ga磁致伸缩材料的合金成分、微观结构对性能影响的研究进展.

摘要： 最近几年人们发现,在元素Fe中掺入少量非磁性元素Ga(Al)能使其磁致伸缩增加十倍以上.目前报道最大Fe-Ga合金的磁致伸缩(3/2λ)已达400qqm.相对于广泛研究的稀土磁致伸缩材料而言,Fe-Ga合金还具有良好的延展性,较低的饱和磁场和低廉的价格.目前,Fe-Ga合金已经成为磁致伸缩材料领域研究的一个热点.本工作采用甩带急冷的方法制备了Fe-Ga系列合金,在甩速为12m/s的FeGa合金中,发现的高达1300ppm的巨大磁致伸缩.研究表明Fe-Ga合金的巨大磁致伸缩不是由于传统磁弹性效应造成的,而是来源于合金中形成的非对称形状Ga原子团簇.

摘要： 本发明公开了一种利用单向凝固应力调控FeGa合金磁畴的方法，所述方法是液态金属冷却坩埚下降法。本发明利用液态金属冷却坩埚下降法定向凝固过程中平行于生长方向的单向导热产生的单向热应力，使FeGa合金中的初始磁畴垂直于生长方向排列，从而不需要预加压应力即可获得300～320ppm的饱和磁致伸缩值。FeGa合金的名义成分为Fe

摘要： 本发明公开了一种FeGa基高阻尼合金的热处理方法，该方法通过预处理消除材料内部的缺陷，然后以120°C/h的升温速率加热至800°C，保温1h，以120°C/h的速率炉冷至580‑660°C，保温0.5h，使材料内部温度均匀，有序无序转变相变充分进行，最后进行淬火处理。与现有热处理工艺相比，该工艺能大幅提高低振幅下(≤120×10

摘要： 本发明公开了一种提高FeGa合金磁致伸缩性能的方法，属于磁性材料领域。该方法先将FeGa合金锭放入石英管中，抽真空至真空度小于等于2.5×10

摘要： 本发明涉及一种磁硬化FeGa合金的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）冶炼和铸造：对Ga、C、Mn和Fe原料进行真空感应熔炼，定向铸造成FeGa合金坯料;（2）退火：对所述FeGa合金坯料在真空热处理炉中以80～90°C/小时的速度升温至1050～1100°C保温8～10小时，随炉冷却至300°C出炉;（3）超导充磁：将退火后的所述FeGa合金坯料在超导永磁体中反复充磁。通过本发明的方法制备的合金同时具有磁致伸缩性能和矩磁特性，适用于高压断路器的磁操作机构。

摘要： 本发明属于薄膜型声表面波传感器的制造领域，具体涉及一种FeGa合金衬底的AlN薄膜。该FeGa合金衬底的AlN薄膜由从下至上依次堆叠的FeGa合金层、缓冲层和AlN薄膜构成；缓冲层由与FeGa合金层接触的缓冲下层和与AlN薄膜接触的缓冲上层构成，FeGa合金层、缓冲下层、缓冲上层和AlN薄膜的热膨胀系数为依次递减的梯度关系。本发明在FeGa合金层与AlN薄膜之间设置了一层缓冲层，缓冲层的作用是让FeGa合金和AlN材料在热膨胀方面能够匹配。缓冲层的两种材料作为中间缓冲层，能够实现热膨胀阶梯型的变化以解决热适配问题。通过缓冲上层晶格的进一步选择，还可使AlN薄膜质量提升，进而更加符合磁声表面波传感器应用对高质量AlN薄膜的需求。

摘要： 本发明公开了一种FeGa基高阻尼合金的热处理方法，该方法通过预处理消除材料内部的缺陷，然后以120°C/h的升温速率加热至800°C，保温1h，以120°C/h的速率炉冷至580‑660°C，保温0.5h，使材料内部温度均匀，有序无序转变相变充分进行，最后进行淬火处理。与现有热处理工艺相比，该工艺能大幅提高低振幅下(≤120×10

摘要： 本发明公开了一种利用单向凝固应力调控FeGa磁致伸缩合金磁畴的方法，所述方法是液态金属冷却坩埚下降法。本发明利用液态金属冷却坩埚下降法定向凝固过程中平行于生长方向的单向导热产生的单向热应力，使FeGa合金中的初始磁畴垂直于生长方向排列，从而不需要预加压应力即可获得300～320ppm的饱和磁致伸缩值。FeGa合金的名义成分为Fe

摘要： 本发明公开了一种提高FeGa合金磁致伸缩性能的方法，属于磁性材料领域。该方法先将FeGa合金锭放入石英管中，抽真空至真空度小于等于2.5×10

摘要： 一种提高FeGa合金磁致伸缩性能的方法，将FeGa合金在真空环境或者惰性气体，如氩气保护下进行热处理，热处理温度为300～1400°C，整个热处理过程，包括升温过程，保温过程以及降温过程均施加磁场，磁场强度为0.1～100T。热处理结束后即可得到磁致伸缩性能增强的FeGa合金材料。

摘要： 本发明涉及一种磁硬化FeGa合金及其制备方法，该合金组分中各元素及其所占质量百分比为：Ga：0.1～22.65wt%，C：0.40～0.50wt%，Mn：0.50～1.0wt%，Fe：余量；所述制备方法包括如下步骤：（1）冶炼和铸造：对Ga、C、Mn和Fe原料进行真空感应熔炼，定向铸造成FeGa合金坯料;（2）退火：对所述FeGa合金坯料在真空热处理炉中以80～90°C/小时的速度升温至1050～1100°C保温8～10小时，随炉冷却至300°C出炉;（3）超导充磁：将退火后的所述FeGa合金坯料在超导永磁体中反复充磁。本发明的合金同时具有磁致伸缩性能和矩磁特性，适用于高压断路器的磁操作机构。