9588049806

„Wpływ wydzieleń fazy y na strukturę i właściwości ferromagnetycznych stopów z pamięcią kształtu Ni-Co-Mn-In”

IV.2.1.Stopy na bazie nikle

Najpopularniejszym ferromagnetycznym stopem wykazującym magnetyczny efekt pamięci kształtu jest stop na bazie Ni-Mn z dodatkiem galu. Wystąpienie tego efektu w monokrystalicznym stopie Ni₂MnGa o wartości odkształcenia równego 0.2% zauważyli po raz pierwszy w roku 1996 K. Ullakko i inni [1].

Struktura fazy martenzytycznej jest ściśle związana ze składem chemicznym stopu, a zatem i z temperaturą przemiany martenzytycznej, co w konsekwencji ma znaczący wpływ na uzyskane wartości maksymalnego magnetycznego efektu pamięci kształtu. Dla przykładu, teoretyczna wartość magnetycznego odzysku kształtu indukowanego zewnętrznym polem magnetycznym dla pięciowarstwowego martenzytu oznaczanego jako 10M wynosi 6%, dla siedmiowarstwowego martenzytu 14M wynosi 10%, a dla martenzytu niemodulowanego NM - około 20% [17-18].

Wykonane z monokrystalicznych stopów Ni-Mn-Ga elementy charakteryzują się następującymi właściwościami: dużą częstotliwością pracy (kilka kHz), generowaniem dużej siły podczas aktywacji zjawiska pamięci kształtu (nawet do kilku kN) oraz dużą wartością przemieszczenia (zależnie od długości elementu aktywnego, nawet do kilku mm). W tabeli 1 zestawiono porównanie wybranych właściwości konwencjonalnych materiałów elektro- i magnetostrykcyjnych do ferromagnetycznych stopów wykazujących efekt pamięci kształtu Ni-Mn-Ga. Wartości odkształcenia liniowego czy przenikalności magnetycznej dla ferromagnetycznego stopu Ni-Mn-Ga są zdecydowanie wyższe od tych, uzyskanych w klasycznych materiałach elektro-i magnetostrykcyjnych [10, 18 -19],

Tabela I. Wybrane właściwości materiałów elektro- i magnetostrykcyjnych [10].

Właściwości	PZT	PZT	Terfenol-D	Ni-Mn-Ga
Pole wzbudzające	Elektryczne	Elektryczne	Magnetyczne	Magnetyczne
Wartość pola przy maksymalnym odkształceniu	2 MV/m	2 MV/m	240 kA/m	400 kA/m
Maksymalne odkształcenie liniowe e [mm/mm]	0.3	1.25	1.6	100
Praca wyjścia Ow x Ef [MPa x mm/mm]	6	25	112	300
Moduł Younga [GPa]	48-74	45-62	25-35	8

PRACA DOKTORSKA str. 17