磁致伸缩Fe-Ga合金具有低温度依赖性、高磁导率和良好的机械性能，在各种磁致伸缩材料中越来越受到青睐。 尤其是多晶Fe-Ga合金，由于其结构多样性和生产成本低，在传感器、执行器和植入物等应用中表现出广泛的潜力。

然而，由于多晶 Fe-Ga 合金与磁各向异性之间存在逆相关关系，因此其磁致伸缩应变大与灵敏度高之间存在矛盾，需要尽快解决磁致伸缩应变与灵敏度之间的瓶颈问题，以扩大其应用范围。

Fe-Ga合金的磁致伸缩应变与晶粒及畴结构密切相关，而磁致伸缩敏感性的本质在于磁化过程中磁畴运动的难易程度，而这一过程受畴结构、位错密度、晶粒边界等多种因素的影响。

在《先进粉末材料》杂志上发表的一项研究中，来自中国和法国的一组研究人员提出了一种新策略，以实现多晶Fe-Ga合金中磁致伸缩应变和灵敏度的协同增强。

“首次提出了激光束粉末床熔合(LPBF)和磁场退火(MFA)相结合的工艺路线：利用高温梯度LPBF工艺制备具有优先取向晶粒的多晶Fe-Ga合金，”该研究的通讯作者之一、中南大学教授高承德解释说。“随后，利用MFA处理来操纵磁畴结构和磁畴的运动阻力。”

研究团队发现，LPBF 和 MFA 形成的柱状<001>取向晶粒和 90°畴有助于提高有效磁各向异性常数，从而提高磁致伸缩应变。此外，由于畴结构光滑、位错密度低，磁畴运动阻力也得到有效减小，展现出良好的磁致伸缩应变-灵敏度协同效应。

“这种LPBF和MFA的组合工艺路线不仅突破了Fe-Ga合金磁致伸缩应变和灵敏度之间的瓶颈，而且还能够制备出多种几何形状和结构，”该研究的资深作者兼共同通讯作者、中南大学教授帅慈君补充道。

“换句话说，这项研究可能为高性能、个性化结构的磁致伸缩合金的集成制造提供新的见解，从而实现更广泛的潜在应用。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：