低门槛值镍锰镓/磁致伸缩粒子磁驱动形状记忆复合材料研究

提出利用磁致伸缩粒子在较低外磁场作用下的磁致伸缩效应，在NiMnGa合金中形成取向应力，协助磁场驱动马氏体孪晶界面移动，降低磁驱动记忆效应的临界磁场门槛值的新思路。设计镍锰镓/磁致伸缩粒子复合材料体系，确定磁致伸缩粒子的类型、尺寸和体积分数；采用放电等离子烧结技术制备复合材料，研究烧结工艺对复合材料致密度、磁致伸缩粒子的分布及其与Ni-Mn-Ga基体界面反应的影响规律和机制；研究磁致伸缩粒子对磁学特性、相变温度和力学性能等基本性质的影响规律，揭示其影响的物理本质；研究取向应力对马氏体形态、亚结构及变体取向的影响，确立获得高度择优取向马氏体的外磁场和加热冷却条件；研究取向应力的形成规律和分布特征，揭示取向应力与外磁场耦合对马氏体孪晶界面移动的驱动作用规律和机制，建立磁场门槛值与取向应力的内在联系，研制出低磁场门槛值磁驱动形状记忆材料，为新型磁驱动记忆材料的研制和应用提供指导原则。

按计划完成了全部研究内容。设计了Ni-Mn-Ga/Fe-Ga复合材料体系，确定了Fe-Ga磁致伸缩粒子的尺寸和体积分数；采用放电等离子烧结技术制备了Ni-Mn-Ga/Fe-Ga复合材料，研究了烧结工艺对复合材料致密度、Fe-Ga粒子的分布及其与Ni-Mn-Ga基体界面反应的影响规律和机制；研究了Fe-Ga含量对复合材料磁学特性、马氏体相变温度、力学性能等基本性质的影响规律，并揭示了其影响的物理本质；研究了Fe-Ga粒子的取向应力对马氏体形态、亚结构及变体取向的影响，阐明了Fe-Ga含量对磁感生应变和磁场门槛值的影响规律，揭示了取向应力与外磁场耦合对马氏体孪晶界面移动的驱动作用规律和机制，建立了磁场门槛值与Fe-Ga含量的内在联系，研制出低磁场门槛值Ni-Mn-Ga/Fe-Ga磁驱动形状形状记忆材料，为新型磁驱动记忆材料的研制和应用提供指导原则。. 项目共发表SCI论文12篇；影响因子总和为31.819，其中影响因子大于2.0的文章9篇。