钴铁氧体具有电阻率高,高频涡流损耗小,磁致伸缩系数大,耐腐蚀等优点。钴铁氧体单晶体磁致伸缩达到-590×10-6,但由于磁晶各向异性较高,多晶体磁致伸缩仅为-200×10-6。本文目标是研制出具有大磁致伸缩、大压磁系数和低驱动场的钴铁氧体多晶材料。探索了取向多晶钴铁氧体的制备工艺,并阐述了微观取向和宏观磁致伸缩之间的关系;研究了磁场热处理和热等静压处理对烧结体磁畴结构和显微结构的影响,阐述了磁场热处理感生各向异性的机制;研究了元素添加对磁晶各向异性和磁致伸缩性能的影响;研究了力场磁场耦合作用下的磁弹性能,明确了磁致伸缩应变和弹性模量随应力的变化规律。探索了取向多晶钴铁氧体的制备工艺。通过高能球磨获得单晶态粉体,经过注浆成型和磁场取向获得取向坯体,再经过排塑和烧结最终获得了具有强<001>丝织构的取向多晶材料。基于取向分布函数对取向多晶钴铁氧体的磁致伸缩进行了定量计算,结果显示多晶材料的磁致伸缩依赖于<001>丝织构的强度。通过热等静压处理进一步消除了烧结体内部气孔等缺陷,致密度达到99%以上。对取向多晶钴铁氧体进行磁场热处理,可以感生出单轴各向异性,提高90°畴转的比例。通过磁场取向和后续热处理,磁致伸缩提高到-564×10-6/Oe,压磁系数达到-1.54×10-6/Oe,饱和场进一步降低至500 Oe。研究了添加元素对钴铁氧体磁晶各向异性和磁致伸缩性能的影响。通过XPS对元素分布进行了分析,结果显示同时添加Mn和Zn可以促进Co2+进入氧八面体间隙,在降低磁晶各向异性K1的同时保持较高的饱和磁致伸缩系数,从而提高λS/K1和压磁系数。研究了钴铁氧体在力场和磁场耦合作用下的磁弹性行为。利用多场耦合测量装置,研究恒应力作用下的磁致伸缩行为和恒磁场作用下的应力应变行为,结果显示饱和磁致伸缩随压应力增加而线性降低,无偏置磁场时应力应变曲线出现△E效应,△E最大可以达到29%。利用原子力显微镜对磁畴结构进行原位观测,结果显示压应力会诱导出单轴各向异性,使晶粒内部磁畴结构变得均匀一致。