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Fe-Ga磁致伸缩合金由于具有低外磁场下高磁致伸缩性能、低磁滞、较好机械性能等优点而受到广泛关注。目前,有关Fe-Ga合金的研究还存在以下几个问题:1)非磁性过渡族元素Cu掺杂对Fe-Ga合金磁致伸缩性能影响的理论和实验研究结论不一致,Cu在Fe-Ga合金中存在的方式不明确。2)稀土掺杂Fe-Ga合金的磁致伸缩机理尚不清晰。稀土掺杂Fe-Ga合金磁致伸缩性能的起源是稀土元素进入到A2晶格中造成的畸变,还是（001）取向的柱状晶,仍然存在争议。3)柔性Fe-Ga类磁致伸缩复合材料的开发研究将是目前及今后Fe-Ga磁致伸缩材料领域的研究热点。本论文针对以上存在问题进行了研究,得到一些有意义的结论:首先,本文研究了Cu掺杂Fe-Ga合金的微观结构和磁致伸缩性能。研究表明,在(Fe83Ga17)100-xCux（x=0,3,6,9,12,15）合金中,x=0～6at.%合金样品由单一bcc结构的A2相构成,而x=9～15 at.%合金样品由具有bcc结构的A2主相和具有fcc结构的FeCu4第二相组成。掺杂的Cu元素间隙溶入到A2主相的晶格中,并使得A2晶格产生了类四方畸变。同时,Cu掺杂还使得Fe-Ga合金的杨氏模量减小,且随着Cu掺杂量的增加,Fe-Ga合金的磁弹性耦合系数也在减小。这导致Fe-Ga合金的磁致伸缩系数随着Cu掺杂量的增加而不断减小。其次,在稀土掺杂Fe-Ga铸态合金的微观结构和磁致伸缩性能的研究中发现,在Fe83Ga17Rx（R=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Y,x=0,0.04,0.2）铸态合金中,除了Fe83Ga17合金是由单一bcc结构的A2相构成外,其他掺杂合金均由bcc结构的A2主相和富稀土第二相构成。对于Ce,Sm,Y掺杂Fe-Ga铸态合金,稀土元素几乎没有进入到A2晶格。在这些合金中形成的（001）取向柱状晶的含量是影响其磁致伸缩系数的主要因素。同时,（001）取向柱状晶的含量取决于合金凝固过程中液固界面前端过冷区宽度(?（4）和成分过冷度。液固界面前端形成的成分过冷会有利于样品中形成（001）取向织构。过冷区宽度越宽,越有利于柱状晶的形成。对于La,Pr,Nd掺杂Fe-Ga铸态合金,稀土元素进入到了A2晶格之中。在这些合金中稀土元素进入到A2晶格引起的晶格膨胀,产生的残余应变或者说是晶格畸变是影响其磁致伸缩系数的主要因素。值得注意的是,这些合金中（001）取向的柱状晶也会改善合金的磁致伸缩性能,但真正起决定性作用的是合金中形成的残余应变和晶格畸变。最后,本文创新的制备了稀土Y、Pr掺杂Fe-Ga磁致伸缩复合材料,并研究了其微观结构和磁致伸缩性能。研究发现,将球磨后制得的磁致伸缩粉末与环氧树脂粘接剂混合后在磁场下取向,会使得合金粉末中的磁畴发生旋转并有序排列,晶粒的滑移与旋转可增强粉末的（001）择优取向。这些因素将有利于复合材料磁致伸缩性能的改善。此外,与Y掺杂复合材料相比,由于Pr元素自身各向异性能较大,Pr掺杂复合材料的磁致伸缩性能要优于Y掺杂磁致伸缩复合材料。大的磁致伸缩合金粉末与粘结剂的质量比更有利于复合材料的磁致伸缩性能。过长的风干时间不利于复合材料的磁致伸缩性能。