NaZn 13 型稀土-過渡族化合物磁性和磁熱效應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 13:10
隨著環(huán)境污染和能源需求等問題的日益凸顯,人們?cè)絹碓街匾暡⑻剿鞲雍侠碛行У闹评浞绞?用來取代傳統(tǒng)氣體壓縮膨脹制冷技術(shù)以避免其對(duì)環(huán)境的破壞。近些年來,人們經(jīng)過不斷探索發(fā)現(xiàn)一些新型的制冷技術(shù),其中磁制冷技術(shù)以磁熱效應(yīng)(MCE)為理論基礎(chǔ),具有綠色環(huán)保、節(jié)能高效的顯著優(yōu)勢(shì),成為最具應(yīng)用潛能的制冷技術(shù)之一。作為磁制冷技術(shù)的關(guān)鍵,尋找具有MCE的磁性材料成為科研的主要目標(biāo)之一。La(Fe,M)13(M=Si,Al)基磁制冷材料由于原料成本低廉、無毒無害、居里溫度(TC)連續(xù)可調(diào)、磁熵變(ΔSM)巨大等優(yōu)點(diǎn)受到高度關(guān)注。本文主要開展了對(duì)小半徑原子改變La(Fe,M)13(M=Si,Al)基合金磁性、結(jié)構(gòu)和磁熱效應(yīng)的影響的研究。采用熔煉、退火、淬火、吸氫、快淬等一系列實(shí)驗(yàn)手段制備了La(Fe,M)13(M=Si,Al)基化合物以及一系列衍生物,利用X射線衍射儀(XRD)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等設(shè)備定性研究了化合物的結(jié)構(gòu)參數(shù)、相變過程及磁熱效應(yīng)。第一,研究了氫氣壓力P對(duì)LaFe1...
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 磁制冷技術(shù)
1.2 磁制冷技術(shù)的基本原理
1.2.1 磁熱效應(yīng)的定義與原理
1.2.2 磁熱效應(yīng)的熱力學(xué)構(gòu)架
1.2.3 磁熱效應(yīng)的表征
1.3 La(Fe,M)13(M=Si,Al)系磁制冷材料的研究現(xiàn)狀
1.4 課題背景及研究方案
第2章 實(shí)驗(yàn)方法與性能表征
2.1 樣品制備
2.1.1 合金制備工藝
2.1.2 間隙氫化物制備工藝
2.2 制樣設(shè)備及其方法
2.2.1 電弧熔煉爐
2.2.2 退火
2.3 晶體結(jié)構(gòu)分析
2.4 磁參量的測(cè)量
2.4.1 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)
2.5 磁參量的確定
2.5.1 居里溫度的測(cè)定
2.5.2 通過測(cè)定等溫磁化曲線間接計(jì)算磁熵變
第3章 改變氫氣壓力對(duì)LaFe_(11.5)Si_(1.5)吸氫含量和磁熱效應(yīng)的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 氫氣壓力為0.1MPa時(shí)的吸氫特性
3.3.2 氫氣壓力為0.5MPa時(shí)的吸氫特性
3.3.3 氫氣壓力為3.5MPa時(shí)吸氫特性
3.3.4 氫氣壓力為15MPa時(shí)的吸氫特性
3.3.5 氫氣壓力的改變對(duì)LaFe_(11.5)Si_(1.5)合金吸氫特性的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 引入小半徑原子(H,B,C)對(duì)LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物磁性和磁熱效應(yīng)的影
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 引入B元素對(duì)LaFe_(11.5)Al_(1.5)合金結(jié)構(gòu)、磁性和磁熱效應(yīng)的影響
4.3.2 H、B、C三種元素的引入分別對(duì)LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物結(jié)構(gòu)和磁熱效應(yīng)的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 Al/Mn元素替代對(duì)LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁熱效應(yīng)的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Al元素的替代對(duì)LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁熱效應(yīng)的影響
5.3.2 Al、Mn兩種元素的替代分別對(duì)LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物結(jié)構(gòu)和磁熱效應(yīng)的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cr,Mn,Co,Ni替代對(duì)LaFe11.5Si1.5磁性與磁熱效應(yīng)的影響[J]. 胡義嘎,松林,王高峰,李福安,特古斯. 稀有金屬. 2011(06)
[2]磁熱效應(yīng)及磁制冷材料的選擇依據(jù)[J]. 吳忠旺,徐來自,黃焦宏,劉金榮,金培育,邱巨峰. 稀土. 2007(04)
[3]磁制冷技術(shù)和納米磁制冷工質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 鮑雨梅,張康達(dá). 杭州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)
[4]LaFe11.2Co0.7Si1.1合金在室溫區(qū)的巨大磁熵變[J]. 胡鳳霞,沈保根,孫繼榮,王光軍,成昭華. 物理. 2002(03)
[5]磁制冷發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì):Ⅱ磁制冷技術(shù)[J]. 陳遠(yuǎn)富,陳云貴,滕保華,唐永柏,付浩,唐定驤,涂銘旌. 低溫工程. 2001(02)
[6]磁熱效應(yīng)及磁制冷材料的研究現(xiàn)狀[J]. 吳衛(wèi),劉曉烈,姜自蓮,李遠(yuǎn)輝,朱向東. 四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(01)
[7]稀土材料的磁熱效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 李卓棠,吳佩芳. 化學(xué)進(jìn)展. 1995(02)
博士論文
[1]NaZn13型和Ce6Ni2Si3型稀土-過渡族化合物的磁性和磁熱效應(yīng)[D]. 趙金良.河北工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3193849
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 磁制冷技術(shù)
1.2 磁制冷技術(shù)的基本原理
1.2.1 磁熱效應(yīng)的定義與原理
1.2.2 磁熱效應(yīng)的熱力學(xué)構(gòu)架
1.2.3 磁熱效應(yīng)的表征
1.3 La(Fe,M)13(M=Si,Al)系磁制冷材料的研究現(xiàn)狀
1.4 課題背景及研究方案
第2章 實(shí)驗(yàn)方法與性能表征
2.1 樣品制備
2.1.1 合金制備工藝
2.1.2 間隙氫化物制備工藝
2.2 制樣設(shè)備及其方法
2.2.1 電弧熔煉爐
2.2.2 退火
2.3 晶體結(jié)構(gòu)分析
2.4 磁參量的測(cè)量
2.4.1 振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)
2.5 磁參量的確定
2.5.1 居里溫度的測(cè)定
2.5.2 通過測(cè)定等溫磁化曲線間接計(jì)算磁熵變
第3章 改變氫氣壓力對(duì)LaFe_(11.5)Si_(1.5)吸氫含量和磁熱效應(yīng)的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 氫氣壓力為0.1MPa時(shí)的吸氫特性
3.3.2 氫氣壓力為0.5MPa時(shí)的吸氫特性
3.3.3 氫氣壓力為3.5MPa時(shí)吸氫特性
3.3.4 氫氣壓力為15MPa時(shí)的吸氫特性
3.3.5 氫氣壓力的改變對(duì)LaFe_(11.5)Si_(1.5)合金吸氫特性的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 引入小半徑原子(H,B,C)對(duì)LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物磁性和磁熱效應(yīng)的影
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 引入B元素對(duì)LaFe_(11.5)Al_(1.5)合金結(jié)構(gòu)、磁性和磁熱效應(yīng)的影響
4.3.2 H、B、C三種元素的引入分別對(duì)LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物結(jié)構(gòu)和磁熱效應(yīng)的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 Al/Mn元素替代對(duì)LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁熱效應(yīng)的影響
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Al元素的替代對(duì)LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁熱效應(yīng)的影響
5.3.2 Al、Mn兩種元素的替代分別對(duì)LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物結(jié)構(gòu)和磁熱效應(yīng)的影響
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cr,Mn,Co,Ni替代對(duì)LaFe11.5Si1.5磁性與磁熱效應(yīng)的影響[J]. 胡義嘎,松林,王高峰,李福安,特古斯. 稀有金屬. 2011(06)
[2]磁熱效應(yīng)及磁制冷材料的選擇依據(jù)[J]. 吳忠旺,徐來自,黃焦宏,劉金榮,金培育,邱巨峰. 稀土. 2007(04)
[3]磁制冷技術(shù)和納米磁制冷工質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 鮑雨梅,張康達(dá). 杭州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)
[4]LaFe11.2Co0.7Si1.1合金在室溫區(qū)的巨大磁熵變[J]. 胡鳳霞,沈保根,孫繼榮,王光軍,成昭華. 物理. 2002(03)
[5]磁制冷發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì):Ⅱ磁制冷技術(shù)[J]. 陳遠(yuǎn)富,陳云貴,滕保華,唐永柏,付浩,唐定驤,涂銘旌. 低溫工程. 2001(02)
[6]磁熱效應(yīng)及磁制冷材料的研究現(xiàn)狀[J]. 吳衛(wèi),劉曉烈,姜自蓮,李遠(yuǎn)輝,朱向東. 四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2001(01)
[7]稀土材料的磁熱效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 李卓棠,吳佩芳. 化學(xué)進(jìn)展. 1995(02)
博士論文
[1]NaZn13型和Ce6Ni2Si3型稀土-過渡族化合物的磁性和磁熱效應(yīng)[D]. 趙金良.河北工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號(hào):3193849
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