题目：磁致伸缩材料动态特性研究

除了传统的镍基磁致伸缩材料外，目前，典型的磁致伸缩材料包括TbDyFe合金和FeGa合金两种，磁致伸缩材料是一种重要的功能材料，在大功率低频声纳系统、高精度快速微位移致动器以及振动主动控制系统等多种高技术领域中有广泛的应用前景。而两种合金的各种参数测量与分析是研究和开发应用这两种合金的基础，本文通过测量合金交流阻抗和磁导率的方法，系统的研究了两种合金的动态机电耦合系数（k33）、声速、杨氏模量、弹性柔顺系数、动态磁致伸缩系数（d33），并研究了这些参数在不同磁场和压力下的变化规律，对稀土巨磁致伸缩TbDyFe合金和磁致伸缩FeGa合金的研究和开发有重要的意义和参考价值。采用区熔定向凝固的方法成功制备出目标成分为Tb0.3Dy0.7Fe1.95的和取向的超磁致伸缩材料。采用交流阻抗仪测定其阻抗谐振频率来求出其机电耦合系数（K33）。发现定向生长后的和样品K33值相对铸态有明显提高；随着直流磁场的增大，K33值先增大后又逐渐变小；随着外加压力从0MPa加到10MPa 时K33值逐渐增大，15MPa时的K33值比10MPa下有减小;48h热处理使得K33值提高更加明显,热处理后样品K33值的提高被认为与样品的磁畴结构改变有关。采用区熔定向凝固的方法制备出目标成分为Fe81Ga19的磁致伸缩取向晶体，采用交流阻抗仪测定其阻抗谐振频率，求出其机电耦合系数（K33）。结果表明Fe81Ga19合金的机电耦合系数（K33）随着直流磁场的增大K33值略有增大；随着压力从0MPa加到15MPa ，在32.7mT磁场条件下Fe81Ga19样品K33值与预加应力变化关系不明显，但在63.6mT磁场下其K33值在加压力后有较明显提高；真空热处理后油淬样品K33值也有所提高；样品表面缺陷对交流阻抗曲线有直接影响，存在表面缺陷的样品很难测出K33值。根据共振频率法测量得到的共振频率fr和反共振频率fa，可以计算出该合金在该条件下相应的声速V、弹性模量E以及弹性柔顺系数S；测量样品的磁导率μσ，根据样品的动态机电耦合系数（K33）、弹性柔顺系数S、磁导率μσ可计算得出样品的动态磁致伸缩系数d33。本文获得了铸态、、取向的Tb0.3Dy0.7Fe1.95样品和定向Fe81Ga19样品的上述参数实验数值。研制了适合磁致伸缩Fe81Ga19合金的作动器，测试了磁致伸缩Fe81Ga19合金在不同磁场和不同压力下的动态应变输出性能，揭示了Fe81Ga19合金在不同工作条件下的动态应变输出规律，为该合金的实际工程应用奠定了基础。