微量稀土元素Tb、 La掺杂对Fe-Al合金结构和磁致伸缩性能的影响

• 作者: 姚占全 欧志强 王瑞 田晓 田若楠 赵宣 赵雪婷 郝宏波
• 来源期刊: 稀土
• 学科: 工学
• 关键词: Fe-Al合金 稀土掺杂 择优取向 磁致伸缩
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 24-31
• 页数: 8页
• 分类号: TG111.92
• 语种: 中文
• DOI: 10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.202002003

摘要

为了研究微量稀土元素Tb和La掺杂对Fe81Al19合金结构和磁致伸缩性能的影响及影响机制,采用真空电弧熔炼法制备了Fe81Al19、Fe81Al19La0.1和Fe81Al19Tb0.1三种铸态合金.用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜联合能谱仪(SEM/EDS)分析了合金的微结构.用振动样品磁强计(VSM)和磁致伸缩测量仪测试了合金的磁性能和磁致伸缩系数.结果 表明,Fe81Al19合金由单一的bcc结构A2相组成,而掺杂稀土后的Fe81Al19Tb0.1和Fe81Al19La0.1合金均由bcc结构的A2主相和少量富稀土相组成.稀土Tb和La的掺杂使Fe81Al19合金沿<100>晶向择优取向,且Fe81 Al19Tb0.1合金择优取向更加明显.此外,三种合金的磁化功大小排序为:Fe81Al19Tb0.1＞Fe81Al19La0.1＞Fe81Al19.表明稀土元素掺杂导致Fe-Al合金具有更大的磁晶各向异性,且Tb的掺杂效果更加明显.磁致伸缩系数测试表明,与Fe81Al19合金相比,稀土掺杂合金的磁致伸缩系数明显增大,而且Fe81Al19Tb0.1合金的磁致伸缩系数增大的更加明显,大约是Fe81Al19合金的3.2倍,为86× 10-6.稀土掺杂合金磁致伸缩系数增大的原因主要源于掺杂稀土使Fe-Al合金沿<100>晶向择优取向和稀土导致合金具有高磁晶各向异性.