Lehrstuhl Funktionswerkstoffe

Einführung in die FunktionswerkstoffeKapitel 6: magnetische Formgedächtniswerkstoffe

Prof. Dr. F. Mücklich, Dipl.-Ing. K. Trinh

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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?

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Magnetische FormgedächtnislegierungenPrinzip des magnetischen Formgedächtniseffektes

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Magnetische FormgedächtnislegierungenStrukturelle Verknüpfung

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Wiederholung: Thermische Formgedächtnislegierungen

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Magnetische FormgedächtnislegierungenMagnetisch induzierte Re-Orientierung von Zwillingen

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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

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Magnetische FormgedächtnislegierungenMagnetisch induzierter Martensit

Magnetfeld favorisiert die Ferromagnetische Phase:

- Magnetischer Aktor

- Problem: Latente Wärme (magnetokalorischer Effekt)

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Magnetische FormgedächtnislegierungenUmorientierung der Martensitvarianten

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Magnetische FormgedächtnislegierungenDie Heusler-Phase Ni2MnGa

[Quelle: Thienhaus et al 2005]

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Magnetische FormgedächtnislegierungenDas System NiMnGa

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Magnetische FormgedächtnislegierungenDas System NiMnGa

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Magnetische FormgedächtnislegierungenMikrostruktur und Topographie

Reliefstruktur einer NiMnGa-Bulkprobe

Video: NiGaMn

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Magnetische FormgedächtnislegierungenBeispiele

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Magnetische FormgedächtnislegierungenHerstellung

Pulvertechnologie Einkristallzüchtung Dünnschicht

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Magnetische Formgedächtnislegierungen NiMnGa als Aktormaterial

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Magnetische Formgedächtnislegierungen NiMnGa als Aktormaterial

typ. Aufbau eines MSM-Aktors

Anwendungsfelder von MSM-Aktoren

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Magnetische FormgedächtnislegierungenVergleich mit anderen Aktormaterialien