利用掠入射X射线研究快淬Fe-Ga合金薄带的三维结晶结构分布及其对磁致伸缩性能的影响

本项目拟利用掠入射X射线衍射的方法研究快淬Fe-Ga合金薄带的三维结晶结构，建立一套用掠入射X射线衍射表征快淬薄带三维结晶结构与分布的方法，并用此方法从薄带的微晶结构与分布的最基本层面确定薄带三维结晶结构与制备和后处理条件的关系，建立与薄带垂直方向大磁致伸缩系数间的联系。.通过解析并完善快淬薄带取向度、微晶尺寸、微应力和磁弹耦合系数等数据，向建立Fe-Ga合金大磁致伸缩效应的判据推进，为实现该类材料的合金化设计奠定基础。. 在Fe-Ga快淬薄带中通过强制调控纳米晶结构和分布的新思路，实现提高Fe-Ga合金的磁致伸缩性能的目的，并在实验结论的基础上通过三类合金元素调控来改善薄带的其它性能，制备具有源头创新的新型非稀土铁基大磁致伸缩合金。

在本项目中我们首先为改善并提高Fe-Al磁致伸缩合金的性能,熔炼制备Fe81-xMnxAl19(x=0~24)系列合金多晶块体,并研究Mn元素掺杂替代对Fe81Al19合金的结构、磁性、磁致伸缩及输运性质的影响.结果表明:Fe81-xMnxAl19系列合金的磁致伸缩系数随Mn元素质量分数的增加而降低,这是由生成有序第二相和磁能积密度降低所致;Mn元素掺杂提高了Fe-Al多晶合金的电阻率和Fe-Al磁致伸缩合金的交流频率使用范围;Mn元素掺杂替代降低了Fe-Al多晶合金的各向异性,提高了低场磁致伸缩效应.. 通过第三类合金元素调控改善Fe-Ga薄带的性能，制备了系列的Fe-Ga-Cr合金薄带，并对合金的高低温磁性能、磁化过程进行了研究，测试了拉伸强度、断裂伸长率等力学性能和电阻率、交流磁化率等电磁学性能，取得了初步的实验数据。. 研究了元素W、Cr添加对Co-Zr合金的相组成、微结构以及磁性能的影响，并对其反磁化机理进行了讨论。我们得到了矫顽力大于7.1 kOe的快淬磁体。Cr添加既能够提高Co-Zr基合金的矫顽力也可以改善其最大磁能积，可以显著减小合金中的晶粒尺寸，在40m/s带速下我们制备出Co82Zr13Cr5的完全非晶条带，利用非晶退火确定了Co11Zr2、Co23Zr6、 fcc-Co的结晶温度以及Co11Zr2的分解温度。. 总之本项目中我们在Fe-Ga（Al）和Co-Zr快淬薄带中通过强制调控纳米晶结构和分布的新思路，实现提高Fe-Ga和Co-Zr合金的磁致伸缩和永磁性能的目的，并在实验结论的基础上通过三类合金元素调控来改善薄带的其它性能，从微结构与分布的层面了解了结晶结构与制备和后处理条件的关系，制备具有源头创新的新型非稀土铁基磁致伸缩和永磁合金。