Fe-Ga合金内耗特征及其机制的研究

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Fe-Ga合金是一种研究和应用均比较广泛的铁磁性材料,同时又是一种高阻尼材料。但是,目前关于该合金的研究主要集中在磁学方面,有关阻尼的研究很少。为了了解Fe-Ga合金的基本阻尼行为及其与组织状态和测试条件的关系,本文通过不同的合金设计、热加工及磁化处理方法,获得了一系列不同的组织状态,在低频倒扭摆内耗仪上对Fe-(13~20at%) Ga合金的内耗行为进行了研究。结合微观组织观察和结构表征等手段,对相关特征内耗现象进行了分析。  论文取得的主要结果如下:  1、在所研究的成分范围内,Fe-Ga合金表现出相似的内耗规律,即:对热历史和测量条件的高度敏感性。  对于铸态样品,在室温至500℃范围内,合金内耗变化不大,在220℃处可观察到一个较小的内耗峰,在模量曲线的对应位置出现拐点。当温度高于500℃后,内耗开始增加,在550℃附近出现一新的内耗峰,峰值约10-2,在模量曲线的对应位置也出现了拐点。该高温峰具有弛豫特征,随测量频率增加峰位向高温方向移动。降温与升温过程内耗特征相似。  热处理工艺对Fe-Ga合金的内耗有非常明显的影响。  对于热处理慢冷的样品,升、降温测量时合金的内耗行为相似。与铸态样品明显不同的是,低温内耗峰很不明显,取而代之的是一非常平坦的、与温度变化无关的平台区,该处内耗达到10-2量级。随温度升高,内耗开始下降,至450℃左右时,内耗迅速上升并在600℃左右达到峰值,约2.5×10-2。  对于热处理快冷的样品,升、降温过程的内耗行为有很大差别。升温测量时,在200℃附近出现了一个内耗峰,而在随后的降温测量过程中,该内耗峰则完全消失。随热处理冷却速度增加,低温内耗峰下降,高温内耗峰则出现复杂的变化。  2、磁化处理对合金内耗行为的影响很小。  3、Fe-Ga合金温度-内耗谱上两个内耗峰的机制为,低温内耗峰产生于应力作用下磁畴的不可逆运动,高温内耗峰是一个晶界弛豫峰。  
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