免费论文：新型四元巨磁致伸缩材料耐蚀性研究

Terfenol-D巨磁致伸缩合金室温下具有突出的磁致伸缩性能，可作为微位移制动器、水声换能器等精密控制设备的核心器件，显示了广泛应用于各种高科技领域的巨大潜力。但是，由于材料含有大量稀土，本征耐腐蚀性能差，不能适应航海等潮湿、腐蚀环境，严重限制了Terfenol-D合金的在海洋性环境下的进一步推广和应用。本文较系统地研究了Terfenol-D合金的腐蚀行为。Terfenol-D合金由提供大磁致伸缩的基体RFe2相以及承担力学性能的富稀土R-rich相组成，其腐蚀行为由构成合金的两相电位差引起，属于典型的选择性晶间腐蚀。为了降低两相电位差，提高材料的耐腐蚀性，本文通过合金化的方法成功研制出新型耐腐蚀四元Tb0.3Dy0.7(Fe1-xMx)(M=Si、Co) 稀土巨磁致伸缩合金，在保持其巨磁致伸缩性能的同时，合金的本征耐蚀性能提高近10倍。深入研究了Si元素对新型耐腐蚀四元Tb0.3Dy0.7(Fe0.9Si0.1)1.95合金的组织结构、磁致伸缩性能及耐腐蚀性能的影响，并探讨了相关机理。采用X射线衍射（XRD）测量了Tb0.3Dy0.7(Fe0.9Si0.1)1.95多晶合金的室温相结构，结果表明，Si部分替代Fe并未改变TbDyFe合金“立方Laves相+富稀土相”的双相组织结构。利用感应区熔法制备了具有取向的Tb0.3Dy0.7(Fe0.9Si0.1)1.95晶体，在15MPa预压应力下室温饱和磁致伸缩达到1200ppm，合金具有明显的磁致伸缩“跳跃”效应和压力效应。测量了Tb0.3Dy0.7(Fe0.9Si0.1)1.95合金和取向晶体在3.5％NaCl水溶液中的失重曲线和磁致伸缩性能变化，Tb0.3Dy0.7(Fe0.9Si0.1)1.95合金的浸泡失效寿命超过传统TbDyFe合金近十倍。研究了Tb0.3Dy0.7(Fe0.9Si0.1)1.95合金多晶和取向晶体在3.5％NaCl水溶液中的极化曲线和交流阻抗，与传统TbDyFe合金相比自然腐蚀电位提高了0.1V，交流阻抗升近一倍。由此可见，Si部分替代Fe能有效改善TbDyFe合金的耐蚀性能。采用X-ray光电子能谱XPS和俄歇电子谱AES分析技术对合金表面的元素组成和状态进行了分析，结果证明合金化元素Si部分替代Fe元素的Tb0.3Dy0.7(Fe0.9Si0.1)1.95合金并不是通过表面形成致密的氧化膜提高合金的耐腐蚀性能，而是提高了合金的本征耐腐蚀特性。

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