Post on 05-Apr-2015
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Einführung in die FunktionswerkstoffeKapitel 6: magnetische Formgedächtniswerkstoffe
Prof. Dr. F. Mücklich, Dipl.-Ing. K. Trinh
Einführung in die Funktionswerkstoffe2
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Lernziele Kapitel 6: magnetische Formgedächtniswerkstoffe
• Was sind die Voraussetzungen für den magnetischen Formgedächtniseffekt?
• Wie funktioniert dieser Effekt?
• Was versteht man unter einer Heusler-Phase?
• Wie werden magnetische Formgedächtniswerkstoffe hergestellt?
Einführung in die Funktionswerkstoffe4
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenPrinzip des magnetischen Formgedächtniseffektes
Einführung in die Funktionswerkstoffe6
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenStrukturelle Verknüpfung
Einführung in die Funktionswerkstoffe7
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Wiederholung: Thermische Formgedächtnislegierungen
Einführung in die Funktionswerkstoffe8
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenMagnetisch induzierte Re-Orientierung von Zwillingen
Einführung in die Funktionswerkstoffe9
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenMagnetisch induzierte Re-Orientierung von Zwillingen
Bewegung von Zwillingsgrenzen keine Phasenumwandlung, lediglich Änderung der Mikrostruktur
Benötigt:
- nicht-kubische Phase
- hohe magnetokristalline Anisotropie
- leicht bewegliche Zwillingsgrenzen
Dehnungen ≤ 10% hohe Schaltfrequenzen
Einführung in die Funktionswerkstoffe10
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenMagnetisch induzierter Martensit
Magnetfeld favorisiert die Ferromagnetische Phase:
- Magnetischer Aktor
- Problem: Latente Wärme (magnetokalorischer Effekt)
Einführung in die Funktionswerkstoffe11
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenUmorientierung der Martensitvarianten
Einführung in die Funktionswerkstoffe16
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenDie Heusler-Phase Ni2MnGa
[Quelle: Thienhaus et al 2005]
Einführung in die Funktionswerkstoffe17
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenDas System NiMnGa
Einführung in die Funktionswerkstoffe20
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenDas System NiMnGa
Einführung in die Funktionswerkstoffe22
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenMikrostruktur und Topographie
Reliefstruktur einer NiMnGa-Bulkprobe
Video: NiGaMn
Einführung in die Funktionswerkstoffe24
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenBeispiele
Einführung in die Funktionswerkstoffe25
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenHerstellung
Pulvertechnologie Einkristallzüchtung Dünnschicht
Einführung in die Funktionswerkstoffe26
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische Formgedächtnislegierungen NiMnGa als Aktormaterial
Einführung in die Funktionswerkstoffe27
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische Formgedächtnislegierungen NiMnGa als Aktormaterial
typ. Aufbau eines MSM-Aktors
Anwendungsfelder von MSM-Aktoren
Einführung in die Funktionswerkstoffe28
Lehrstuhl Funktionswerkstoffe
Magnetische FormgedächtnislegierungenVergleich mit anderen Aktormaterialien