多晶磁控金属智能材料的高性能化及关键科学问题研究

基本信息
批准号:51431005
项目类别:重点项目
资助金额:350.00
负责人:左良
学科分类:
依托单位:东北大学
批准年份:2014
结题年份:2019
起止时间:2015-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵骧,李宗宾,白静,许楠,杨波,闫海乐,邹乃夫,章春阳,林春青
关键词:
磁致形状记忆效应金属智能材料马氏体相变磁热效应晶体学织构
结项摘要

The goal of this project is to develop polycrystalline Ni-Mn-X (X = Ga, In, Sn, Sb) based Heusler alloys with high magnetically-controlled performance, in light of the intrinsic magnetocrystalline anisotropy in single crystal form and the crystallographic anisotropy of martensitic variants. Based upon the integrated design of alloy composition, multi-scale structure and magnetically-controlled functionality, intelligent metallic materials with large magnetic-field-induced strains and superior magnetic-refrigeration capacity will be prepared through texturing and microstructural modification, assisted with cooperative training at external fields (magnetic field/stress field/thermal field). By using the space- resolved electron back scattering diffraction technique and the time/space- resolved high energy X-ray diffraction and neutron diffraction techniques, the variant configuration, interface character, martensitic transformation crystallography and microstructural morphology will be analyzed on complex modulated martensitic phases in polycrystalline alloys. Moreover, the effects of external fields on martensitic transformation, crystallographic texture, microstructural inheritance and magnetically-controlled performance, as well as possible mechanisms underlying such effects, are to be revealed, which would provide guidance for the development of new-generation intelligent materials with magnetically-controlled multi-functionality. In the course of the project execution, the research team will publish 40-50 scientific papers and apply 2-3 invention patents, and 5-8 graduate students involved in this project will receive their academic degrees.

本项目以NiMnX(X = Ga、In、Sn、Sb)基Heusler型合金为对象,利用该类合金固有的强磁晶各向异性以及马氏体变体的强晶体学各向异性,开展多晶金属磁控智能材料的高性能化及关键科学问题研究。主要包括:以多晶合金的织构化和微观组织调控为主线,以多外场(磁场/应力场/温度场)协同训练为关键手段,结合合金化学成分、跨尺度结构与磁控功能行为的一体化设计,制备磁致形状记忆与磁制冷性能优异的磁控智能材料;借助空间分辨的电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术以及时空分辨的高能X射线衍射(HEXRD)、中子衍射(ND)技术等,解析多晶合金中具有复杂调制结构的马氏体的变体组态、界面特征以及马氏体转变晶体学、组织形貌学特征,阐明外场对多晶合金的马氏体转变、强取向化、微观组织遗传及磁控功能行为的作用机制,为研制新一代多功能金属磁控智能材料提供指导。结合项目实施,预期发表学术论文40-50篇,申请发明专利2-3件,培养研究生5-8人。

项目摘要

本项目以具有一级马氏体相变特征的NiMnX(X = Ga、In、Sn、Sb)基Heusler型多功能合金为对象,开展了多晶合金马氏体相变特性及相关功能行为调控的研究。借助空间分辨的电子背散射衍射取向成像技术以及时空分辨的高能X射线衍射、中子衍射技术等,解析了不同体系的多晶合金中复杂调制结构马氏体相的晶体结构、变体组态、界面特征以及马氏体转变晶体学、组织形貌学特征,阐明了温度场、应力场、磁场对多晶合金的马氏体转变、强取向化、微观组织遗传及磁控功能行为的作用机制,为研制新一代多功能磁控金属智能材料提供指导。在此基础上,以织构化与微结构调控为主线,结合第一性原理计算、化学成分与组织结构协同设计、外场训练处理等,突破了多晶NiMnX基合金高性能化、低成本化制备技术瓶颈,开发出了具有大磁致应变、高磁熵变及大绝热温变的原型合金,在智能传感驱动和固态制冷领域中有潜在应用的前景。自主设计并搭建了一套基于激光干涉法的高精度磁致应变测量装置,测量精度达0.2ppm。项目实施以来,共发表SCI期刊论文61篇,授权发明专利9件。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
4

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
5

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021

左良的其他基金

批准号:59671033
批准年份:1996
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:50734006
批准年份:2007
资助金额:160.00
项目类别:重点项目
批准号:59774035
批准年份:1997
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:59371067
批准年份:1993
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:50130010
批准年份:2001
资助金额:80.00
项目类别:联合基金项目

相似国自然基金

1

高性能金属材料激光制备与成形关键科学问题研究

批准号:50331010
批准年份:2003
负责人:王华明
学科分类:E0104
资助金额:178.00
项目类别:重点项目
2

金属功能材料智能化的探索及关键基础性问题研究

批准号:59731030
批准年份:1997
负责人:杨大智
学科分类:E0110
资助金额:98.00
项目类别:重点项目
3

高性能LED显示器件封装材料的关键科学问题研究

批准号:21274031
批准年份:2012
负责人:余英丰
学科分类:B0309
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

高分子材料无卤阻燃高性能化的关键技术及其科学问题研究

批准号:50933005
批准年份:2009
负责人:王玉忠
学科分类:E0304
资助金额:200.00
项目类别:重点项目