Mn-Sb合金是良好的磁性材料,具有高的磁光、磁热、磁致伸缩等方面的性能,含有Mn-Sb合金的多种材料在压电陶瓷、磁制冷、磁光记录方面有着广阔的应用前景。本文采用LMC定向凝固设备,通过合理选择合金成分(共晶、亚共晶和过共晶成分),开展利用定向凝固方法制备Mn-Sb自生复合材料的研究。借助金相、扫描电镜、X射线衍射等多种分析方法,考察了不同成分Mn-Sb定向凝固自生复合材料的组织及其磁性能演化规律。首先研究了不同生长速率获得的共晶Mn-Sb自生复合材料的凝固组织特征,发现当生长速率在3μm/s～9μm/s范围时,可以得到定向凝固棒状组织,随着生长速率的增加,MnSb相的直径d变小,棒状共晶间距λ变小,当生长速率提高到20μm/s和25μm/s时,组织形貌发生变化,棒状组织变为定向生长的胞状共晶组织,并且随着生长速率的增加,组织细化；采用X射线衍射方法考察了共晶合金中MnSb相取向的变化,经研究发现,当生长速率在3μm/s～20μm/s范围内时,随着定向生长速率的提高,MnSb相发生其c轴逐渐平行于定向生长方向的晶体学的取向,生长速率进一步提高到25μm/s时,c轴又偏离定向生长方向；对磁性能的研究发现,共晶成分Mn-Sb定向凝固合金具有磁各向异性,随着生长速率的提高,试样的饱和磁化强度没有明显的变化,垂直于定向生长方向上的磁化速率和磁各向异性程度先增加后减小。对于亚共晶成分的Mn-Sb合金,定向凝固组织中初生的MnSb相以枝晶形态存在,随着生长速率的提高,一次枝晶变得细小,二次和三次枝晶的生长受到抑制,一次枝晶的生长方向逐渐向平行于定向凝固的方向靠近；定向凝固亚共晶合金具有磁各向异性,随着生长速率的增加,试样的饱和磁化强度有微弱的降低；在垂直于定向生长方向上,合金的磁化速率没有明显变化；磁各向异性程度变化不大。对过共晶成分Mn-Sb合金的研究发现,定向凝固组织中初生的Sb相呈现枝晶形态,并以小平面方式生长,随着生长速率的提高,一次枝晶变得细小,而且初生Sb相的面密度提高；定向凝固过共晶合金具有较弱的磁各向异性,随着生长速率的增加,试样的饱和磁化强度变化不大；在垂直于定向生长方向上,当生长速率在3μm/s至20μm/s范围内时,合金的磁化速率没有明显的变化,生长速率进一步增加到25μm/s时,合金的磁化速率变小；磁各向异性没有明显变化。上述研究表明：利用定向凝固的方法,通过改变凝固控制参数,可以制备出组织呈定向生长的Mn-Sb自生复合材料。