添加第三元素金對BCT麻田散相在鐵鈀鐵磁性記憶合金的影響

簡孜芸(Chih-Yun Chien)

指導教授 ： 胡塵滌

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2012年)

摘要

Fe70Pd30鐵磁性形狀記憶合金同時具有良好雙向形狀記憶效應和高磁致伸縮率而受到重視，然而fcc母相至fct麻田散相相變化溫度過低、及容易因低溫和應力效應誘發非熱彈性bct麻田散相，而喪失形狀記憶特性等問題，在應用上一直無法突破。
本研究針對Fe-30at%Pd合金容易誘發非熱彈性bct麻田散相之缺點進行改善，探討添加第三元素Au的Fe70Pd30-xAux(X=4,5,6)塊材試片經熱鍛造、熱輥壓與熱機處理後在抑制低溫及應力誘發生成非熱彈性bct麻田散相的能力、及相變化溫度的變化，並研究微結構、磁性質、磁伸縮值的改變。
Fe70Pd30塊材試片降至液態氮溫度77K時大量產生非熱彈性bct相，反觀添加Au作為第三元素的試片，直至2K低溫都不會產生非熱彈性bct麻田散相，顯示添加Au能有效抑制低溫所造成的bct生成。並且，Fe70Pd30試片在受機械研磨之小應力下即生成非熱彈性bct相，而添加Au作為第三元素的試片，在機械研磨後仍維持機械研磨前的相組成，說明添加Au能有效抑制應力誘發bct相生成。此種抑制非熱彈性bct相的性質將大幅提昇Fe-30at%Pd合金加工應用的機會。
而Au的添加可提高合金fcc-fct相變化溫度，其中尤以添加5% Au效果最佳，可提升麻田散相變化溫度Ms約45K，並可得最低晶格常數(c/a)比值為0.93。
磁性質部分，飽和磁化量以Fe70Pd30最高，Fe70Pd24Au6最低；矯頑磁場變化趨勢則以Fe70Pd25Au5最高，Fe70Pd30最低 ; 磁伸縮值以Fe70Pd25Au5的723.7 ppm最高。

關鍵字

形狀記憶合金 ； 磁致伸縮 ； 鐵鈀合金

參考文獻

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