粉末冶金法制备稀土超磁致伸缩材料的研究

介绍了一种粉末冶金制备稀土磁致伸缩材料的方法,该方法包括铸造Tb0.30Dy0.70Fe1.80合金锭、制粉、磁场取向、压制成型和烧结工序。实验结果表明:粒度小于0.147 mm的Tb0.30Dy0.70Fe1.80合金粉末,经磁场取向后压制成型,在1200℃烧结2 h,并在950℃热处理24 h,当磁场强度为240 kA.m-1,预应力为8 MPa时,材料的磁致伸缩系数达到1.613×10-3。     

稀土超磁致伸缩材料表面离子渗氮研究

采用辉光放电离子渗氮方法研究了表面氮化对（Tb,Dy）Fe2稀土超磁致伸缩材料的耐腐性能、表面机械性能及磁致伸缩性能的影响。结果发现：通过表面离子渗氮处理,可显著改善材料耐腐性能,材料表面硬度由587 HV提高到622 HV,耐磨性能也大幅提高,并且材料磁致伸缩性能几乎未受影响。研究表明,表面离子渗氮是一种适用于稀土超磁致伸缩材料表面改性的方法。     

《113》轴向取向稀土超磁致伸缩材料的制备与性能

利用低温度梯度水平炉, 成功地生长了113轴向取向的稀土超磁致伸缩材料, 该材料在低磁化场下具有很高磁致伸缩应变, 在10 MPa压应力、 80 kA*m-1磁场下的磁致伸缩应变λ=1540×10-6. 113轴向取向材料的高磁致伸缩应变来源于材料良好的取向; 定向生长的大晶粒; 施加磁场时较多的可转动磁矩.     

树脂基稀土-铁系超磁致伸缩复合材料的制备与压应力效应研究

采用粉末粘结-磁场成型法制备了树脂基稀土-铁系超磁致伸缩复合材料(Giant magnetostrictive particle composite,GMPC),并对样品在不同压应力下的磁致伸缩系数进行了测量,当样品中的TeDyFe合金颗粒尺寸为0~200μm、质量分数为90%时,其磁致伸缩系数于外加磁场达到266 kA.m-1时即已趋近饱和,饱和磁致伸缩系数达623×10-6;当施加在样品纵向方向上的预压应力为5 MPa时,此时样品的饱和磁致伸缩系数最高,为662×10-6,比未加预压应力时样品的饱和磁致伸缩系数高39×10-6,表明所制得的实验样品具有一定的压应力效应,并且压应力效应在较低压力下起积极作用,在较大压力下则产生消极作用。     

(TbDy)Fe2基定向凝固磁致伸缩合金的性能与组织和成分的关系

制备（ＴｂＤｙ）Ｆｅ２基磁致伸缩合金的过程中，采用改进的Ｂｒｉｄｇｍａｎ技术使（ＴｂＤｙ）Ｆｅ２基相形成沿〈１１０〉晶向取向生长的组织，控制Ｆｅ／（Ｔｂ＋Ｄｙ）＝１９０～１９５（原子比）以防止（ＴｂＤｙ）Ｆｅ３相出现，控制Ｄｙ／Ｔｂ≈０７０／０３０以减小（ＴｂＤｙ）Ｆｅ２相的磁晶各向异性，控制氧含量低于０５ｍｇ·ｇ－１以保证晶体的稳定性等技术措施，获得了最高磁致伸缩应变（８０ｋＡ·ｍ－１）达１５００×１０－６的产品。晶体直径为６～３０ｍｍ，最大长度达３００ｍｍ。     

速凝成晶-粘结法制备稀土磁致伸缩材料TbDyFe的研究

采用速凝成晶技术,制备了具有<112>和<110>择优取向的Tb0.27Dy0.73Fe1.95速凝片.研究发现,速凝片的择优取向和显微组织与冷却速度密切相关.随着冷却速度的增加,其择优取向从<112>向<110>变化,显微组织由枝状晶向胞枝晶转变.研究了由速凝片制备的稀土粘结磁致伸缩样品的性能.结果表明,当粉末粒度≤(100～150)μm时材料性能较好,具有<112择优取向的样品性能高于<110>择优取向的样品,磁场取向成型有利于材料性能的改善.获得了性能良好的粘结磁致伸缩材料,在238.8 kA·m-1时磁致伸缩系数达到740×10-6.     

Pr0.15TbxDy0.85-xFe2 内禀磁致伸缩的测量

对稀土金属间Laves相赝二元化合物进行X射线衍射分析。其(440)峰出现劈裂，由(440)峰劈裂的程度可以确定内禀磁致伸缩的大小。本文采用X射线衍射的方法对Pr0．15TbxDy0．85-xFe2系列粉末样品的(440)峰步进扫描，并对扫描结果进行拟合，对拟合得到的两组双线峰之间的间距计算得到内禀磁致伸缩λ111,拟合曲线与实验点符合很好，结果表明Pr0．15TbxDy0．85-xFe2的内禀磁致伸缩随Tb含量的增加而增加，并且用0．15的Pr替代Dy后，在x=0．3时，Pr0．15TbxDy0．85-xFe2的内禀磁致伸缩λ111比Tb0.27Dy0.73Fe2的内禀磁致伸缩λ1ll大。     

粘结超磁致伸缩Tb-Dy-Fe合金磁致伸缩性能的研究

采用粘结方法制备了Tb1-xDyxFe2棒状合金样品，经筛选确定了粘结材料的制备工艺，测试了粘结棒状合金样品的静态、动态磁致伸缩系数和磁机械耦合系数k33。结果表明，所制备的粘结棒状样品具有较高的磁致伸缩性能，且动态磁致伸缩参数k33和磁机械耦合系数k33高于国外所报道的结果。     

巨磁致伸缩合金Tb-Dy-Fe近似单晶颗粒在磁场中的取向

主要研究了TbxDy1-xFey(0.27≤x≤0.50,y≈1.95)退火合金粉末的近似单晶颗粒,在磁场中的取向情况,及其与成分x,颗粒的粒度,有机胶比,取向场,取向温度等之间的关系.观察到在x为0.295与0.33之间,取向效果有很大的差异.并对取向效果与上述各因素之间的关系进行了讨论.     

磁场热处理和预压力对Tb0.3Dy0.7Fe1.95合金磁致伸缩"跳跃"效应的影响

研究了磁场热处理对<110>取向Tb0.3Dy0.7Fe1.95多晶合金磁致伸缩"跳跃"效应的影响.在真空超导体强磁场装置中,将经定向凝固的<110>取向Tb0.3Dy0.7Fe1.95多晶合金棒,沿垂直轴向施加强度为1 T的磁场,加热到623 和723 K下,保温5 min后随炉冷却.研究结果表明,磁场热处理增强预压力下的"跳跃"效应,提高不同预压力下的饱和磁致伸缩系数λs,其中623 K磁场热处理样品在8.1 MPa下的λs达到1950×10-6.磁场热处理提高预压力(8.1 MPa)下的动态磁致伸缩系数最大值dmax33,但同时增大dmax33对应的磁场.     

稀土对锡铅共晶合金定向凝固组织的影响

同稀土含量地锡铅共晶合金定向凝固组织的影响，发现稀土的加入使片间距减小，片支断续、不规稀土量增加使结晶组织向胞晶转变，且凝固过程中由于稀土的“亲Ｓｎ”作用，使锡铅共晶点偏移，促进初生富铅相生成，出现亚共晶生长层；稀土化合物对锡铅的凝固过程几乎没有影响。     

稀土化合物增强ZA—27合金耐磨性的研究

对稀土化合物增强ＺＡ－２７合金的组织及耐磨性做了研究。试验发现,由于在ＺＡ－２７合金中加入一定量的ＥＲ和Ｓｉ元素,组织中出现一些颗粒状第二相;这些物相分布在晶界及枝晶间,阻止了晶粒长大。通过航向电镜能谱分析发现,该物相是一种含有Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ及ＲＥ元素的复杂化合物。经测试,这种物相的显微硬度要比基体高得多。耐磨性等性能试验结果表明,这种合金的耐磨性要比ＺＡ－２７合金高４倍,比Ｓｉ相增强合金也高,     

配位-沉淀法制备镍酸镧敏感材料

用配位－沉淀法制备了片状镍酸镧粉体,通过Ｘ射线射,热重－着热分析及扫描电子显微镜等实验段材料的结构组成及性能进行一分析表征表。研究表明该法制备ＬａＮｉＯ３具有方法简单,易过滤,制备时间短等特点。     

稀土对ZA27合金底缩影响的机制

研究了金属镧和铈基混合稀土对凝固速率为３２℃／ｍｉｎ的ＺＡ２７底缩的影响。结果表明，Ｌａ和混合稀土均使ＺＡ２７底缩体积和总缩孔体积减小；二者加入量大于０３％时，底部缩孔封闭，内部缩孔位置逐渐上移。稀土化合物下沉富集在试样底部，是造成底部缩孔封闭的原因。由于稀土的加入不能有效地阻止α初生相的上浮，内部缩孔位置仍靠近试样底部。     

稀土对ZA-27合金高温性能的影响

研究了ｃＣｅ≥４５％（ｗｔ）的混合稀土对ＺＡ－２７合金显微组织及高温机械性能的影响。结果表明，在锌铝合金中，稀土元素可与Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕ等形成多种复杂成分化合物，其硬度高，热硬性好，分散于晶界或枝晶间，细化了组织，且有效地阻碍了高温时基体的变形和晶界移动。添加适量的稀土，可使ＺＡ－２７合金在１５０℃时的抗拉强度提高３０％，硬度提高２５％，延伸率虽有所下降，但冲击韧性却得以改善。同时发现，室温强度变化不大，唯塑性、韧性略有下降。     

络合吸附波极谱法测定稀土钢中微量稀土

研究了在ｐＨ９．２－ｐＨ９．５的ＮＨ３０Ｎａ２Ｂ４Ｏ７介质中,稀土与百里香酚酞的络合物极谱波,波高与镧量在４．０×１０＾－７－３．６×１０＾－６ｍｏｌ／Ｌ范围内成线性关系。方法已用于稀土钢中微量稀土的测定。