多孔Ni-Mn-Ga-Co磁性形状记忆合金的制备及磁学特性研究

• 作者: 张云鹏 林宗德
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 3D打印 磁性形状记忆合金 致密度 泡沫结构
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 工艺·技术
• 页码范围: 1171-1175,1188
• 页数: 6页
• 分类号: TG139.6
• 字数: 3571字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2020.01.029

摘要

首先采用球磨法制备了不同粒度的Ni-Mn-Ga-Co合金粉末,然后通过3D打印技术成功制备了泡沫结构的多孔Ni-Mn-Ga-Co磁性形状记忆合金.利用SEM、DSC和XRD等研究了合金的微观组织特征、物相结构、相变特性和相关的磁性行为.结果表明,球磨后经过分筛得到的不同粒径尺寸的合金粉末均为不规则形状.Ni-Mn-Ga-Co合金粉末在室温下为非调制四方马氏体结构,其特征峰十分明显.Ni-Mn-Ga-Co合金的DSC曲线上出现宽峰相变,添加Co元素对马氏体转变温度开始值(Ms)基本没有影响,但其居里温度(Tc)有显著的提高.采用粒径为50～100μm的合金粉末烧结制备的磁性合金,饱和磁化强度最大可达68 Am2/kg.合金粉末粒径越小,烧结制备的多孔Ni-Mn-Ga-Co磁性形状记忆合金致密度越高.当合金粉末粒径<50μm时,致密度可达90％;当合金粉末粒径为50～100μm时,致密度仅为75％.相较于粒径较小的合金粉末,粒径较大的合金粉末制备的磁性合金磁感生应变能力更高,这是由于泡沫结构能够有效减少内部和外部的约束,从而有利于提高磁场诱导应变.