NiMnInX變磁形狀記憶合金之研究

劉俊呈

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(2014年)

摘要

鐵磁性記憶合金的變磁性效應為施加磁場時，合金的相變化溫度隨之改變，可導致磁場誘發逆麻田散相變化。本研究在Ni50Mn36In14中以Ni置換Mn或以Au、Fe、Co取代Ni製作三元及四元合金塊材，探討NiMnInX特性包括：相變化溫度、微結構、變磁性效應、磁致伸縮。
將各種合金做1173K 24小時熱處理並水淬後，所得到的合金母相晶格皆為L21，麻田散相為10M或14M。
合金中以Ni置換Mn將產生Ni3In析出相。以Au取代Ni合金母相晶格常數上升。以Fe取代Ni將產生-Fe析出。
以Au、Fe取代Ni使相變化溫度及熱焓值下降；以Co取代Ni使相變化溫度大幅上升，且熱焓值亦上升，由變溫金相觀測得知熱焓值越高，麻田散相變化驅動力越大。
以Fe取代Ni使居禮溫度上升，並且母相與麻田散相磁化量差異變大，有明顯之變磁性效應。以Co取代Ni，母相與麻田散相磁化量差異亦變大，有變磁性效應。磁場下相變化溫度改變量之實驗值與計算值趨勢相符。其中Ingot #5試片在50kOe磁場下相變化溫度改變量高達35K。
從應變規量測證實Ingot #2、#3、#7與#8均有變磁性效應。磁致伸縮雖證實各合金本身磁致伸縮值不高，但以Fe取代Ni使合金磁致伸縮值上升，並且居禮溫度隨Fe比例增加而上升。

關鍵字

形狀記憶合金 ； 變磁性效應 ； 相變化溫度 ； 微結構

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