粉末粘结Tb-Dy-Fe合金的磁致伸缩性能及动态磁导率

发布时间：2021-11-16 13:45

　　采用酚醛树脂粘结Tb0.27Dy0.73Fe1.95合金颗粒,在磁场取向作用下压制成形制备复合材料,研究粉末粒度、成形压力对其密度、磁致伸缩性能和动态磁导率的影响。结果表明,400 MPa成形压力下,250～420μm粉末制备的样品密度可达6.6 g/cm3,在400 k A/m磁场下的磁致伸缩系数为731×10-6,比粉末粒度为38～58μm的样品高110×10-6。样品在5～50 kHz的交流磁场中磁导率变化幅度低于2%,具有很好的频率稳定性;交流磁场叠加偏置磁场的条件下,样品在1 k Hz交流磁场下无偏置磁场的磁导率为4.4,偏置磁场为1 528.3 A/m时增加到10.2,增加幅度大于131%。 

【文章来源】：粉末冶金工业. 2020,30(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同粒度粉末样品的扫描电镜照片

基于粉末粒度为250～420μm的样品经压制成形后具有较高密度及磁致伸缩性能，进一步研究了不同压力条件下制备样品的频率稳定性，结果如图4所示。在5～50 kHz的交流磁场中，不同工艺条件的样品磁导率的变化幅度低于2%，说明样品磁导率具有良好的频率稳定性。对比来看，成形压力为600 MPa的样品具有最高的磁导率。由以上分析可知，压力在成形过程中主要有两大作用，其一是让合金颗粒紧密接触，该作用有助于提高密度、磁致伸缩系数、磁导率；其次是压力过大导致合金颗粒破碎，产生新的气隙，该作用将降低密度、磁致伸缩系数、磁导率。600 MPa成形压力作用下，合金颗粒紧密接触的作用超过新产生气隙的作用，使材料磁导率提高。图4 不同成形压力制备的样品在不同频率下的磁导率

图3 400 MPa成形压力下，不同粒度粉末样品的磁致伸缩曲线图5为样品（粉末粒度250～420μm，成形压力600 MPa）在不同偏置磁场中磁导率随交流磁场频率变化的曲线，施加的交流磁场峰值约为39.8 A/m。测试过程中，对线圈通以直流电流，形成沿磁化方向的偏置磁场。当偏置磁场低于509.4 A/m时，磁导率增加幅度很小；而当偏置磁场超过509.4 A/m后，磁导率迅速增加。本文所选用的交流磁场（39.8 A/m）和直流偏置磁场（1 528.3 A/m））均较低，材料在技术磁化过程中的磁畴运动符合畴壁钉扎模型，当偏置磁场高于临界值后，畴壁才能摆脱钉扎场作用，进而增加磁导率[22]。施加偏置磁场可增加磁畴脱离钉扎场的驱动力，增加180°磁畴的体积。所以，当偏置磁场低于509.4 A/m时，磁场驱动力无法使磁畴摆脱钉扎场，磁导率变化缓慢。当偏置磁场超过509.4 A/m后，畴壁可逐渐摆脱钉扎场，逐渐增大180°磁畴体积，且偏置磁场越高，180°磁畴体积越大，从而有效提高磁导率。

【参考文献】：
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本文编号：3499002