Co-Pt-Ho三元系合金相图及其磁性能研究

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本文采用X射线衍射、扫描电镜、差式扫描量热法、能谱分析和磁性测量等方法测定了Co-Pt-Ho三元系合金相图在900℃和500℃等温截面,研究了Tb-Ho-Pr-Co-Fe-B合金的结构和磁致伸缩性能。  Co-Pt-Ho三元合金相图900℃的等温截面(Ho≤75%)是由14个单相区,24个两相区以及12个三相区组成。  14个单相区:α(α(Co,Pt)),β(Co17Ho2),γ(Co7Ho2),δ(Co3Ho),ε(Co2Ho),ζ(Ho3Pt),η(Ho2Pt),θ(Ho5Pt3),ι(Ho5Pt4),κ(HoPt),λ(Ho3Pt4),μ(HoPt2),ν(HoPt3),ξ(HoPt5)。24个两相区:α+ξ,α+ν,α+μ,μ+λ,α+β,β+γ,γ+δ,δ+ε,ζ+η,η+θ,θ+ι,ι+κ,μ+κ,μ+ν,ν+ξ,α+κ,β+κ,γ+κ,δ+κ,ε+κ,ε+ι,ε+θ,ε+η,ε+ζ。12个三相区:ν+α+ξ,μ+α+ν,κ+α+λ,λ+α+μ,κ+β+α,κ+γ+β,κ+δ+γ,ε+ζ+η,ε+η+θ,ε+θ+ι,ε+ι+κ,κ+ε+δ。  Co-Pt-Ho三元合金相图500℃的等温截面由23个单相区,42个两相区和21个三相区组成。  23个单相区:α(α1-(Co,Pt)),β(ε-(Co,Pt)),γ(α2-(Co,Pt)),δ(CoPt),ε(CoPt3),ζ(α-( Pt,Co)),η(HoPt5),θ(HoPt3),ι(HoPt2),κ(Ho3Pt4),λ(HoPt),μ(Ho5Pt4),ν(Ho5Pt3),ξ(Ho2Pt),o(Ho3Pt),π(Ho),ρ(CoHo3),ω(Co7Ho12),ф(Co3Ho4),σ(Co2Ho),τ(Co3Ho),φ(Co7Ho2),ψ(Co17Ho2)。42个两相区为:α+β,β+γ,γ+δ,δ+ε,ε+ζ,ζ+η,η+θ,θ+ι,ι+κ,κ+λ,λ+μ,μ+ν,ν+ξ,ξ+o,o+π,π+ρ,ρ+ω,ф+σ,ф+ω,σ+τ,τ+φ,φ+ψ,ψ+α,o+ρ,o+ф,o+ω,o+σ,σ+ξ,σ+ν,σ+μ,σ+λ,λ+τ,λ+φ,λ+ψ,λ+α,α+ι,ι+β,ι+γ,γ+θ,θ+δ,ε+θ,ε+η。21个三相区为:π+ρ+o,ρ+o+ω,o+ω+ф,o+σ+ф,σ+ξ+o,σ+ν+ξ,σ+μ+ν,σ+λ+μ,λ+σ+τ,λ+τ+φ,λ+φ+ψ,λ+ψ+α,α+β+ι,β+γ+ι,θ+ι+γ,γ+δ+θ,δ+ε+θ,η+θ+ε,ε+ζ+η,α+λ+κ,α+ι+κ。  化合物Co5Ho是高温相,在900℃时不存在,而是分解为其相邻的两相C o17 H o2和C o7 H o2。化合物HoPt3相是以AuCu3型结构稳定存在Ho-Pt二元系中。900℃和500℃时,Ho-Pt二元系中化合物Ho3 Pt4稳定存在,且加入Co元素后,在Co–Pt–Ho三元系中也没有发生共析分解;500℃时化合物Co3 Ho4存在,只是因为在低温下包析转变速度非常缓慢生成的很少,在X衍射谱线中虽然不能看到,但金相分析中仍然可以观察到该相的存在。  用电弧熔炼顶铸法和退火处理,制备了系列合金(Tb1-xHox)0.2Pr0.8(Fe0.4Co0.6)1.83B0.1(x=0,0.2,0.4,0.6,0.7,0.8,1),通过XRD分析表明,该系列合金均具有单一的立方Laves相结构。当x=0.8时,合金的磁晶各向异性较小。合金高温退火后,畴壁的钉扎减弱,在低磁场作用场下发生“跃迁效应”,有效提高合金的在低场下的磁致伸缩性能。对于该系列合金粘结样品,其磁致伸缩性能随着粘结剂的增大,先增大后减小,在粘结剂含量为7%时,样品磁致伸缩最大。我们从合金中选出最优配比的(Tb0.2Ho0.8)0.2Pr0.8(Fe0.4Co0.6)1.83B0.1合金制备成粘结样品。并研究了粘结样品在三种不同磁场(0Oe、4KOe、10Koe)下取向固化后的组织形态和磁致伸缩性能。还研究了这些取向粘结样品在三种预压应力(0MPa、9MPa、17Mpa)下的磁致伸缩性能变化,粘结样品在10KOe磁场下取向固化后在17MPa预应力下磁致伸缩性能达到最大值(325 PPm)。
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