Ce掺杂对Fe81Ga15.5A13.5合金微观结构和磁性能的影响

作者：杜金超; 郝宏波; 李华; 焦佩英; 龚沛^*

来源：功能材料, 2023, 54(12): 12177-12182.

• Fe-Ga-Al合金
• Ce掺杂
• 微观组织
• 磁性能

以Fe81Ga15.5Al3.5合金为基体向其中掺杂Ce元素，研究(Fe81Ga15.5Al3.5)100-xCex(x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0)合金微观结构和磁性能的变化。结果显示：Fe81Ga15.5Al3.5合金的晶粒形状为柱状晶，加入Ce元素后，晶粒形状变为树枝晶。少量Ce元素加入时，(Fe81Ga15.5Al3.5)100-xCex合金的相结构仍以A2相为主；当x>0.8%时，合金的相结构由A2相和CeCa2相组成。Ce元素的加入可以改变合金[100]晶向的取向性；合金的晶格常数随着Ce含量的增加而逐渐减小。在扫描电镜下，可以观察到Fe81Ga15.5Al3.5合金基体内有深色的点状析出物呈无序分布，随着Ce元素加入，有白色析出物分布在基体内和晶界处。EDS成分分析表明，Ce元素难溶于基体相内，Ce元素会以CaCe2相的形式存在晶界处，对(Fe81Ga15.5Al3.5)100-xCex金的磁致伸缩性能产生影响。在x=0.2%时，合金平行磁致伸缩系数(λ//)达到182×10-6,相比Fe81Ga15.5Al3.5合金有小幅提升。并且作为软磁材料，该成分的合金兼备高饱和磁化强度(Ms)和低矫顽力(Hc)的特性，适合实际生产应用。

• 单位
  内蒙古工业大学; 包头稀土研究院