杨建林

（辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院，阜新 123000）

TbxDy1−x（Fe0.6Co0.4）2合金的磁性和磁致伸缩性能

杨建林

（辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院，阜新 123000）

利用电弧熔炼法制备TbxDy1−x（Fe0.6Co0.4）2合金（0.27≤x≤0.40），对合金的磁性和磁致伸缩性能进行研究。利用XRD、交流初始磁化率测试仪、超导量子干涉仪和标准应变测试仪，对样品的物相组成、居里温度、磁化曲线和磁致伸缩性能进行表征。结果表明：当x≤0.27时合金的易磁化方向为〈100〉方向，当x≥0.30时合金的易磁化方向变为〈111〉方向；合金的居里温度随x的增加而增加；x=0.32附近时合金的磁晶各向异性常数K1有极小值，室温时合金在x=0.32附近时达到各向异性补偿；当x=0.32时饱和磁致伸缩系数达到9.57×10−4；随Co含量的增加，合金的各向异性补偿点向Tb含量高的方向移动。Tb0.32Dy0.68（Fe0.6Co0.4）2合金具有高磁致伸缩系数和低各向异性，是一种实用的磁致伸缩候选材料。

磁致伸缩；Laves相；磁性能；各向异性补偿

以Tb-Dy-Fe合金（商品名Terfenol-D）为代表的室温巨磁致伸缩材料，在超声传感器和微动制动等领域具有广泛的应用，巨磁致伸缩材料已成为西方国家重要的战略性功能材料［1−2］。由于Tb3+具有负的各向异性常数，而Dy3+具有正的各向异性常数，两者之间的各向异性补偿使 Terfenol-D的磁晶各向异性很小［3］。因此，Terfenol-D合金具有较高的磁致伸缩和较低的各向异性，综合性能好［4］。为进一步提高 Terfenol-D的磁致伸缩性能，利用Mn［5］、Co［5−7］、Ni［7−8］、Al［9］等元素对Terfenol-D中的Fe元素进行掺杂。研究发现：Mn和Ni对Fe的掺杂引起居里温度的降低，但是使用少量Co对Fe进行掺杂能够提高Terfenol-D居里温度［5， 8， 10−12］。由于这些掺杂改变了Terfenol-D的自旋再取向温度 TSR，并且增加其各向异性，因此，几乎所有的这些掺杂降低了Terfenol-D在室温的磁致伸缩性能。……