题目：添加第三元素对FeGa合金磁致伸缩性能影响的研究

制备了Fe81(Ga1-xYx)19(x=0~0.3; Y=Si, Ge,Sn)和Fe81Ga19-xInx(x=0.4, 0.8)多晶样品，运用XRD、SEM、TG、DSC等设备测试并分析了相结构，运用多参数磁测量系统测试了材料的磁致伸缩。系统研究了Si、Ge、Sn和In部分替代Fe81Ga19合金中的Ga原子对相结构和磁致伸缩性能的影响，并制备了具有良好性能的FaGa基三元合金材料。对相结构研究结果表明：Fe81Ga19合金为无序的A2相结构；添加Si、Ge、In，没有改变合金的相结构；添加Sn，合金由A2和FeSn(Ga)相两相组成。分别经过800℃保温1小时淬火和900℃保温4小时退火，各成分样品的相结构没有改变。少量的Si、Ge可以保持甚至提高合金的磁致伸缩性能。其中，Fe81(Ga0.9Ge0.1)19合金在淬火态和退火态下饱和磁致伸缩值分别为32ppm和50ppm，比同状态的Fe81Ga19合金提高了45%、55%。随着Si、Ge含量的进一步增加，合金的饱和磁致伸缩性显著下降。加入Sn后，除了铸态Fe81(Ga0.9Sn0.1)19中只有少量的FeSn(Ga)沿晶界析出，合金的饱和磁致伸缩没有降低外，其它铸态、淬火态和退火态Fe-Ga-Sn三元合金由于存在大量FeSn(Ga)相，饱和磁致伸缩值低于同状态Fe81Ga19合金。添加一定量的In会获得较好的性能，淬火态Fe81Ga18.6In0.4的饱和磁致伸缩为34ppm，比同状态的Fe81Ga19二元合金高出50%，铸态下为46ppm，高出了25%。测试了Fe81Ga19合金沿三维方向的磁致伸缩，发现合金具有与线性磁致伸缩相当的大体积磁致伸缩。与纯bcc-Fe相比，Fe81Ga19合金的体积磁致伸缩提高了数倍。实验结果表明，Fe81Ga19合金不仅具有大的线性磁致伸缩性能，还具有大体积磁致伸缩；Ga添加到纯Fe中，不仅可以大幅度的提高材料的线性磁致伸缩，还可以成倍提高材料的体积磁致伸缩。