NaZn 13 型稀土-過渡族化合物磁性和磁熱效應研究
發(fā)布時間: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,人們越來越重視并探索更加合理有效的制冷方式,用來取代傳統(tǒng)氣體壓縮膨脹制冷技術以避免其對環(huán)境的破壞。近些年來,人們經過不斷探索發(fā)現(xiàn)一些新型的制冷技術,其中磁制冷技術以磁熱效應(MCE)為理論基礎,具有綠色環(huán)保、節(jié)能高效的顯著優(yōu)勢,成為最具應用潛能的制冷技術之一。作為磁制冷技術的關鍵,尋找具有MCE的磁性材料成為科研的主要目標之一。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、磁熵變(ΔSM)巨大等優(yōu)點受到高度關注。本文主要開展了對小半徑原子改變La(Fe,M)13(M=Si,Al)基合金磁性、結構和磁熱效應的影響的研究。采用熔煉、退火、淬火、吸氫、快淬等一系列實驗手段制備了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)、振動樣品磁強計(VSM)等設備定性研究了化合物的結構參數、相變過程及磁熱效應。第一,研究了氫氣壓力P對LaFe1...
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 磁制冷技術
1.2 磁制冷技術的基本原理
1.2.1 磁熱效應的定義與原理
1.2.2 磁熱效應的熱力學構架
1.2.3 磁熱效應的表征
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 實驗方法與性能表征
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 制樣設備及其方法
2.2.1 電弧熔煉爐
2.2.2 退火
2.3 晶體結構分析
2.4 磁參量的測量
2.4.1 振動樣品磁強計(VSM)
2.5 磁參量的確定
2.5.1 居里溫度的測定
2.5.2 通過測定等溫磁化曲線間接計算磁熵變
第3章 改變氫氣壓力對LaFe_(11.5)Si_(1.5)吸氫含量和磁熱效應的影響
3.1 引言
3.2 實驗方法
3.3 結果與討論
3.3.1 氫氣壓力為0.1MPa時的吸氫特性
3.3.2 氫氣壓力為0.5MPa時的吸氫特性
3.3.3 氫氣壓力為3.5MPa時吸氫特性
3.3.4 氫氣壓力為15MPa時的吸氫特性
3.3.5 氫氣壓力的改變對LaFe_(11.5)Si_(1.5)合金吸氫特性的影響
3.4 本章小結
第4章 引入小半徑原子(H,B,C)對LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物磁性和磁熱效應的影
4.1 引言
4.2 實驗方法
4.3 結果與討論
4.3.1 引入B元素對LaFe_(11.5)Al_(1.5)合金結構、磁性和磁熱效應的影響
4.3.2 H、B、C三種元素的引入分別對LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物結構和磁熱效應的影響
4.4 本章小結
第5章 Al/Mn元素替代對LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁熱效應的影響
5.1 引言
5.2 實驗方法
5.3 結果與討論
5.3.1 Al元素的替代對LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁熱效應的影響
5.3.2 Al、Mn兩種元素的替代分別對LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物結構和磁熱效應的影響
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Cr,Mn,Co,Ni替代對LaFe11.5Si1.5磁性與磁熱效應的影響[J]. 胡義嘎,松林,王高峰,李福安,特古斯. 稀有金屬. 2011(06)
[2]磁熱效應及磁制冷材料的選擇依據[J]. 吳忠旺,徐來自,黃焦宏,劉金榮,金培育,邱巨峰. 稀土. 2007(04)
[3]磁制冷技術和納米磁制冷工質的研究進展[J]. 鮑雨梅,張康達. 杭州師范學院學報(自然科學版). 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:Ⅱ磁制冷技術[J]. 陳遠富,陳云貴,滕保華,唐永柏,付浩,唐定驤,涂銘旌. 低溫工程. 2001(02)
[6]磁熱效應及磁制冷材料的研究現(xiàn)狀[J]. 吳衛(wèi),劉曉烈,姜自蓮,李遠輝,朱向東. 四川工業(yè)學院學報. 2001(01)
[7]稀土材料的磁熱效應及其應用[J]. 李卓棠,吳佩芳. 化學進展. 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[D]. 趙金良.河北工業(yè)大學 2010
本文編號:3193849
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 磁制冷技術
1.2 磁制冷技術的基本原理
1.2.1 磁熱效應的定義與原理
1.2.2 磁熱效應的熱力學構架
1.2.3 磁熱效應的表征
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 實驗方法與性能表征
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 制樣設備及其方法
2.2.1 電弧熔煉爐
2.2.2 退火
2.3 晶體結構分析
2.4 磁參量的測量
2.4.1 振動樣品磁強計(VSM)
2.5 磁參量的確定
2.5.1 居里溫度的測定
2.5.2 通過測定等溫磁化曲線間接計算磁熵變
第3章 改變氫氣壓力對LaFe_(11.5)Si_(1.5)吸氫含量和磁熱效應的影響
3.1 引言
3.2 實驗方法
3.3 結果與討論
3.3.1 氫氣壓力為0.1MPa時的吸氫特性
3.3.2 氫氣壓力為0.5MPa時的吸氫特性
3.3.3 氫氣壓力為3.5MPa時吸氫特性
3.3.4 氫氣壓力為15MPa時的吸氫特性
3.3.5 氫氣壓力的改變對LaFe_(11.5)Si_(1.5)合金吸氫特性的影響
3.4 本章小結
第4章 引入小半徑原子(H,B,C)對LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物磁性和磁熱效應的影
4.1 引言
4.2 實驗方法
4.3 結果與討論
4.3.1 引入B元素對LaFe_(11.5)Al_(1.5)合金結構、磁性和磁熱效應的影響
4.3.2 H、B、C三種元素的引入分別對LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物結構和磁熱效應的影響
4.4 本章小結
第5章 Al/Mn元素替代對LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁熱效應的影響
5.1 引言
5.2 實驗方法
5.3 結果與討論
5.3.1 Al元素的替代對LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁熱效應的影響
5.3.2 Al、Mn兩種元素的替代分別對LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物結構和磁熱效應的影響
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Cr,Mn,Co,Ni替代對LaFe11.5Si1.5磁性與磁熱效應的影響[J]. 胡義嘎,松林,王高峰,李福安,特古斯. 稀有金屬. 2011(06)
[2]磁熱效應及磁制冷材料的選擇依據[J]. 吳忠旺,徐來自,黃焦宏,劉金榮,金培育,邱巨峰. 稀土. 2007(04)
[3]磁制冷技術和納米磁制冷工質的研究進展[J]. 鮑雨梅,張康達. 杭州師范學院學報(自然科學版). 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:Ⅱ磁制冷技術[J]. 陳遠富,陳云貴,滕保華,唐永柏,付浩,唐定驤,涂銘旌. 低溫工程. 2001(02)
[6]磁熱效應及磁制冷材料的研究現(xiàn)狀[J]. 吳衛(wèi),劉曉烈,姜自蓮,李遠輝,朱向東. 四川工業(yè)學院學報. 2001(01)
[7]稀土材料的磁熱效應及其應用[J]. 李卓棠,吳佩芳. 化學進展. 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[D]. 趙金良.河北工業(yè)大學 2010
本文編號:3193849
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