Ni-Mn-Ga颗粒/金属复合材料的制备与性能表征
发布时间：2025-05-27 03:55
Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金因其具有高响应频率、大磁诱发应变等优点受到了广泛研究。但是由于该类合金属于金属间化合物,存在脆性较大的缺点,不利于实际应用。本课题提出将Ni-Mn-Ga多晶合金粉碎成颗粒,然后分别与铝和铜粉末进行烧结制备复合材料,利用金属铝和铜作为基体改善材料的力学性能,通过Ni-Mn-Ga磁性记忆合金颗粒提供功能特性。本文首先利用高真空电弧熔炼的方法制备Ni-Mn-Ga多晶块材,然后采用机械球磨法将合金粉碎成微米级颗粒,球磨颗粒经高温退火后分别与铝粉和铜粉混合,然后分别利用放电等离子体烧结法和无压烧结法制备Ni-Mn-Ga/Al复合材料和Ni-Mn-Ga/Cu复合材料。研究表明,机械球磨可以有效地将块材粉碎成合金颗粒,球磨后Ni-Mn-Ga颗粒的相变消失,800℃真空退火可以使其马氏体相变性能得到恢复。在无压烧结Al基复合材料中未发现完整的Ni-Mn-Ga颗粒,与大颗粒度Al基复合材料相比,小颗粒度Al基复合材料的烧结孔洞较少,颗粒与基体发生反应先后生成Al3Ni、Al3Ni2相,导致复合材料相变消失。与...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 磁性形状记忆合金
1.1.1 概述
1.1.2 Ni-Mn-Ga体系
1.1.3 Ni-Fe-Ga与Ni-(Co-)Mn-Z(Z=In,Sn,Sb,Al)体系
1.2 小尺寸Ni-Mn-Ga合金
1.2.1 小尺寸Ni-Mn-Ga合金简介
1.2.2 球磨法制备小尺寸Ni-Mn-Ga颗粒
1.3 特殊结构磁性记忆合金
1.3.1 多孔磁性记忆合金
1.3.2 磁性记忆合金复合材料
1.4 金属基复合材料的界面
1.4.1 复合材料的界面理论
1.4.2 复合材料的界面优化
1.5 选题目的与意义
1.6 主要研究内容
第二章 实验材料和实验方法
2.1 材料与制备
2.2 材料性能表征
2.2.1 显微组织观察
2.2.2 X射线衍射物相分析
2.2.3 力学性能测试
2.2.4 相变性能测试
2.3 本章小节
第三章 Ni-Mn-Ga颗粒及其复合材料的显微组织研究
3.1 引言
3.2 Ni-Mn-Ga颗粒与金属基体粉末的显微组织研究
3.3 无压烧结Al复合材料显微组织研究
3.3.1 小颗粒度Al粉烧结复合材料的显微组织研究
3.3.2 大颗粒度Al粉烧结复合材料的显微组织研究
3.3.3 无压烧结Al基复合材料物相分析
3.3.4 Al基复合材料中间反应相生成机制探究
3.4 放电等离子体烧结Al基复合材料的显微组织研究
3.4.1 放电等离子体烧结Al基复合材料的显微组织
3.4.2 放电等离子体烧结Al基复合材料的物相分析
3.5 无压烧结Cu基复合材料的显微组织研究
3.5.1 无压烧结Cu基复合材料的显微组织
3.5.2 无压烧结Cu基复合材料的物相分析
3.6 本章小结
第四章 Ni-Mn-Ga颗粒及复合材料的相变性能研究
4.1 引言
4.2 Ni-Mn-Ga块材及颗粒的马氏体相变
4.3 无压烧结Al基复合材料的相变性能
4.3.1 小颗粒度Al粉烧结复合材料的相变性能
4.3.2 大颗粒度Al粉烧结复合材料的相变性能
4.4 放电等离子体烧结Al基复合材料的相变性能
4.4.1 放电等离子体烧结Al基复合材料的马氏体相变研究
4.4.2 放电等离子烧体结Al基复合材料的相变应变研究
4.5 无压烧结Cu基复合材料的相变性能
4.5.1 无压烧结Cu基复合材料的马氏体相变研究
4.5.2 无压烧结Cu基复合材料的相变应变研究
4.6 本章小结
第五章 Ni-Mn-Ga块材及复合材料的力学性能研究
5.1 引言
5.2 无压烧结Al基复合材料的力学性能
5.2.1 小颗粒度Al粉烧结复合材料的力学性能
5.2.2 大颗粒度Al粉烧结复合材料的力学性能
5.3 放电等离子体烧结Al基复合材料的力学性能
5.4 无压烧结Cu基复合材料的力学性能
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：4047471
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 磁性形状记忆合金
1.1.1 概述
1.1.2 Ni-Mn-Ga体系
1.1.3 Ni-Fe-Ga与Ni-(Co-)Mn-Z(Z=In,Sn,Sb,Al)体系
1.2 小尺寸Ni-Mn-Ga合金
1.2.1 小尺寸Ni-Mn-Ga合金简介
1.2.2 球磨法制备小尺寸Ni-Mn-Ga颗粒
1.3 特殊结构磁性记忆合金
1.3.1 多孔磁性记忆合金
1.3.2 磁性记忆合金复合材料
1.4 金属基复合材料的界面
1.4.1 复合材料的界面理论
1.4.2 复合材料的界面优化
1.5 选题目的与意义
1.6 主要研究内容
第二章 实验材料和实验方法
2.1 材料与制备
2.2 材料性能表征
2.2.1 显微组织观察
2.2.2 X射线衍射物相分析
2.2.3 力学性能测试
2.2.4 相变性能测试
2.3 本章小节
第三章 Ni-Mn-Ga颗粒及其复合材料的显微组织研究
3.1 引言
3.2 Ni-Mn-Ga颗粒与金属基体粉末的显微组织研究
3.3 无压烧结Al复合材料显微组织研究
3.3.1 小颗粒度Al粉烧结复合材料的显微组织研究
3.3.2 大颗粒度Al粉烧结复合材料的显微组织研究
3.3.3 无压烧结Al基复合材料物相分析
3.3.4 Al基复合材料中间反应相生成机制探究
3.4 放电等离子体烧结Al基复合材料的显微组织研究
3.4.1 放电等离子体烧结Al基复合材料的显微组织
3.4.2 放电等离子体烧结Al基复合材料的物相分析
3.5 无压烧结Cu基复合材料的显微组织研究
3.5.1 无压烧结Cu基复合材料的显微组织
3.5.2 无压烧结Cu基复合材料的物相分析
3.6 本章小结
第四章 Ni-Mn-Ga颗粒及复合材料的相变性能研究
4.1 引言
4.2 Ni-Mn-Ga块材及颗粒的马氏体相变
4.3 无压烧结Al基复合材料的相变性能
4.3.1 小颗粒度Al粉烧结复合材料的相变性能
4.3.2 大颗粒度Al粉烧结复合材料的相变性能
4.4 放电等离子体烧结Al基复合材料的相变性能
4.4.1 放电等离子体烧结Al基复合材料的马氏体相变研究
4.4.2 放电等离子烧体结Al基复合材料的相变应变研究
4.5 无压烧结Cu基复合材料的相变性能
4.5.1 无压烧结Cu基复合材料的马氏体相变研究
4.5.2 无压烧结Cu基复合材料的相变应变研究
4.6 本章小结
第五章 Ni-Mn-Ga块材及复合材料的力学性能研究
5.1 引言
5.2 无压烧结Al基复合材料的力学性能
5.2.1 小颗粒度Al粉烧结复合材料的力学性能
5.2.2 大颗粒度Al粉烧结复合材料的力学性能
5.3 放电等离子体烧结Al基复合材料的力学性能
5.4 无压烧结Cu基复合材料的力学性能
5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：4047471
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