MnFe（P，Si）系列化合物的結(jié)構(gòu)、磁性和制冷性能
發(fā)布時間：2021-07-24 10:21
現(xiàn)今,對良好生態(tài)環(huán)境的倡導理念深入人心,人們不斷地開發(fā)綠色能源,希望營造一個健康環(huán)保的生活環(huán)境。傳統(tǒng)氣壓式制冷技術的應用非常廣泛,小到生活中的冰箱、空調(diào),大到軍事國防、航天航空等等。這種傳統(tǒng)制冷技術使用的制冷劑,具有一定的負面作用:除了巨大能源消耗外,排放的氣體也會造成溫室效應。因此能否找到并使用新型的節(jié)能環(huán)保制冷技術是我國乃至全世界都要面臨的問題。室溫磁制冷技術在近年來取得了很大的成就,與傳統(tǒng)氣壓式制冷技術相比,有顯著的幾點優(yōu)勢:（1）節(jié)省高能耗的壓縮機裝置,高效節(jié)能。（2）綠色環(huán)保�？蒲腥藛T對磁制冷材料的深入研究推動了磁制冷技術的演進。MnFe（P,Si）作為一級相變材料,原料成本低廉、制備簡單、制冷溫度可調(diào)于室溫范圍,備受青睞。但是MnFe（P,Si）系列化合物從未在磁制冷樣機中作為磁工質(zhì)對其制冷性能進行研究。本文以MnFe（P,Si）材料為基礎,研究其不同配比下的結(jié)構(gòu)以及磁熱效應,除此之外,重點探究了Mn1.28Fe0.67P0.48Six（x=0.56,0.565,0.57,0.575）系...
【文章來源】：內(nèi)蒙古師范大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
MnFeP0.45As0.55,Gd5Si2Ge2和Gd的熵變[38]
第一章引言7制進行了深入探究：例如磁制冷機的類型，包括往復型、旋轉(zhuǎn)型以及復合型；磁制冷機的磁場系統(tǒng)；制冷機搭載的磁工質(zhì)等[44-57]。諸多研究使得磁制冷機向著實際應用急速發(fā)展。2014年，室溫磁制冷機的功率從以前的幾十瓦增至幾百瓦，最高甚至可達上千瓦。圖1-3Zimm等人研制的永磁體旋轉(zhuǎn)式室溫磁制冷機Fig.1-3PermanentmagnetrotaryroomtemperaturemagneticrefrigeratordevelopedbyZimmetal包頭稀土研究院對于磁制冷機的研制已經(jīng)擁有20多年的歷史，目前該院對磁制冷機的類型、磁工質(zhì)的運用和磁制冷機結(jié)構(gòu)的設計等方面都取得了很好的成就，并多次在國內(nèi)外重要會議上發(fā)表演講，并論述所取得的成果[58,59]。本次實驗使用由包頭稀土研究院開發(fā)的復合型室溫磁制冷樣機上運行自己制備的磁工質(zhì)。1.6選題目的以及研究內(nèi)容通過1.5節(jié)的論述，在室溫附近實現(xiàn)磁制冷是完全可行的，因此磁工質(zhì)的研究也顯得極為重要。本文對Mn1.28Fe0.67P0.48Six(x=0.56,0.565,0.57,0.575)系列化合物的制冷性能進行了研究，這是首次將一級相變材料置于復合式永磁室溫磁制冷樣機中進行的樣機試驗，在試驗前期，對大量樣品的制備工藝和退火工藝都進行了創(chuàng)新性研究。結(jié)構(gòu)決定性能，在本文中也利用Rietveld全譜擬合方法定量分析了Mn1.28Fe0.67P0.48Six(x=0.52,0.53,0.55)系列磁熱材料在相變前后的物相表征，同時對不同配比的MnFe(P,Si)系列化合物進行結(jié)構(gòu)與磁性的研究。
內(nèi)蒙古師范大學碩士學位論文8第二章實驗儀器以及實驗方法2.1樣品制備工藝以及所用儀器樣品制備流程如圖2-1所示：根據(jù)化合物的化學式計算各個原料的質(zhì)量，對其進行稱量后放入球磨罐中，球磨結(jié)束并壓塊燒結(jié)，之后對其進行性能表征。圖2-1樣品制備流程圖Fig.2-1Samplepreparationflowchart1)球磨罐、球磨機以及真空手套箱本文所用的球磨機為FRITSCH四罐行星式高能球磨機。如圖2-2所示。樣品制備時設置球磨機轉(zhuǎn)速為280r/min，研磨時間為6h。圖2-2球磨罐與球磨機Fig.2-2MillingtanKandMill把球磨罐置放在球磨機里并進行運轉(zhuǎn)的過程類似于行星的運動，自轉(zhuǎn)的同時圍繞高能球磨機的中心公轉(zhuǎn)。這樣的設計，可以讓罐內(nèi)球珠與粉末原料按照最佳軌跡進行碰撞，球珠與球磨罐壁之間的沖擊力可在很短的時間內(nèi)，使原料最終變?yōu)轭w粒度小于1mm的粉末。球磨之前把裝原料和鋼球的球磨罐一并放入真空手套箱，在真空手套箱中充入高純Ar氣進行封裝，防止球磨過程當中原料的氧化。手套箱如圖2-3所示。計算稱重封罐球磨壓塊退火測量
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于XRD-Rietveld全譜擬合技術定量分析花崗巖風化殼中礦物組成[J]. 付偉,彭召,曾祥偉,覃建勛,李學彪,賴勝,李曉婷,張銀夢. 光譜學與光譜分析. 2018(07)
[2]Cu摻雜對Mn1.28Fe0.67P0.48Si0.52化合物力學性能及磁性能的影響[J]. 哈木圖,李英杰,歐志強,那日蘇,宋志強,哈斯朝魯,塔娜,黃焦宏,特古斯. 功能材料. 2018(01)
[3]磁熱效應材料的研究進展[J]. 鄭新奇,沈俊,胡鳳霞,孫繼榮,沈保根. 物理學報. 2016(21)
[4]X射線全譜擬合法在水泥研究中的應用[J]. 甘延玲,金頭男,聶光臨,崔素萍,郭軍. 硅酸鹽通報. 2015(07)
[5]基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 王培銘,趙丕琪,劉賢萍. 建筑材料學報. 2015(04)
[6]筒式永磁室溫磁制冷機的研制[J]. 金培育,黃焦宏,閆宏偉,楊占峰,張英德,李兆杰. 稀土. 2014(05)
[7]Fe2P型磁致冷材料研究進展[J]. 岳明,徐明鋒,張紅國,張東濤,劉丹敏,張久興. 四川師范大學學報(自然科學版). 2013(06)
[8]全譜擬合定量分析石灰石[J]. 邱賢榮,齊硯勇,唐志強. 分析科學學報. 2013(01)
[9]數(shù)控往復式室溫磁制冷機的研制[J]. 金培育,黃焦宏,閆宏偉,劉翠蘭,程娟,鄧沅. 稀土. 2012(06)
[10]Mn1.3Fe0.7-xVxP0.45Si0.55系列化合物的磁熱效應[J]. 劉雨江,耿遙祥,特古斯,哈斯朝魯,宋志強,海山,利勝. 內(nèi)蒙古師范大學學報(自然科學漢文版). 2012(04)
碩士論文
[1]Fe-Mn-Si基復合型室溫磁制冷工質(zhì)研究[D]. 哈斯朝魯.內(nèi)蒙古師范大學 2012
本文編號：3300468
【文章來源】：內(nèi)蒙古師范大學內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
MnFeP0.45As0.55,Gd5Si2Ge2和Gd的熵變[38]
第一章引言7制進行了深入探究：例如磁制冷機的類型，包括往復型、旋轉(zhuǎn)型以及復合型；磁制冷機的磁場系統(tǒng)；制冷機搭載的磁工質(zhì)等[44-57]。諸多研究使得磁制冷機向著實際應用急速發(fā)展。2014年，室溫磁制冷機的功率從以前的幾十瓦增至幾百瓦，最高甚至可達上千瓦。圖1-3Zimm等人研制的永磁體旋轉(zhuǎn)式室溫磁制冷機Fig.1-3PermanentmagnetrotaryroomtemperaturemagneticrefrigeratordevelopedbyZimmetal包頭稀土研究院對于磁制冷機的研制已經(jīng)擁有20多年的歷史，目前該院對磁制冷機的類型、磁工質(zhì)的運用和磁制冷機結(jié)構(gòu)的設計等方面都取得了很好的成就，并多次在國內(nèi)外重要會議上發(fā)表演講，并論述所取得的成果[58,59]。本次實驗使用由包頭稀土研究院開發(fā)的復合型室溫磁制冷樣機上運行自己制備的磁工質(zhì)。1.6選題目的以及研究內(nèi)容通過1.5節(jié)的論述，在室溫附近實現(xiàn)磁制冷是完全可行的，因此磁工質(zhì)的研究也顯得極為重要。本文對Mn1.28Fe0.67P0.48Six(x=0.56,0.565,0.57,0.575)系列化合物的制冷性能進行了研究，這是首次將一級相變材料置于復合式永磁室溫磁制冷樣機中進行的樣機試驗，在試驗前期，對大量樣品的制備工藝和退火工藝都進行了創(chuàng)新性研究。結(jié)構(gòu)決定性能，在本文中也利用Rietveld全譜擬合方法定量分析了Mn1.28Fe0.67P0.48Six(x=0.52,0.53,0.55)系列磁熱材料在相變前后的物相表征，同時對不同配比的MnFe(P,Si)系列化合物進行結(jié)構(gòu)與磁性的研究。
內(nèi)蒙古師范大學碩士學位論文8第二章實驗儀器以及實驗方法2.1樣品制備工藝以及所用儀器樣品制備流程如圖2-1所示：根據(jù)化合物的化學式計算各個原料的質(zhì)量，對其進行稱量后放入球磨罐中，球磨結(jié)束并壓塊燒結(jié)，之后對其進行性能表征。圖2-1樣品制備流程圖Fig.2-1Samplepreparationflowchart1)球磨罐、球磨機以及真空手套箱本文所用的球磨機為FRITSCH四罐行星式高能球磨機。如圖2-2所示。樣品制備時設置球磨機轉(zhuǎn)速為280r/min，研磨時間為6h。圖2-2球磨罐與球磨機Fig.2-2MillingtanKandMill把球磨罐置放在球磨機里并進行運轉(zhuǎn)的過程類似于行星的運動，自轉(zhuǎn)的同時圍繞高能球磨機的中心公轉(zhuǎn)。這樣的設計，可以讓罐內(nèi)球珠與粉末原料按照最佳軌跡進行碰撞，球珠與球磨罐壁之間的沖擊力可在很短的時間內(nèi)，使原料最終變?yōu)轭w粒度小于1mm的粉末。球磨之前把裝原料和鋼球的球磨罐一并放入真空手套箱，在真空手套箱中充入高純Ar氣進行封裝，防止球磨過程當中原料的氧化。手套箱如圖2-3所示。計算稱重封罐球磨壓塊退火測量
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于XRD-Rietveld全譜擬合技術定量分析花崗巖風化殼中礦物組成[J]. 付偉,彭召,曾祥偉,覃建勛,李學彪,賴勝,李曉婷,張銀夢. 光譜學與光譜分析. 2018(07)
[2]Cu摻雜對Mn1.28Fe0.67P0.48Si0.52化合物力學性能及磁性能的影響[J]. 哈木圖,李英杰,歐志強,那日蘇,宋志強,哈斯朝魯,塔娜,黃焦宏,特古斯. 功能材料. 2018(01)
[3]磁熱效應材料的研究進展[J]. 鄭新奇,沈俊,胡鳳霞,孫繼榮,沈保根. 物理學報. 2016(21)
[4]X射線全譜擬合法在水泥研究中的應用[J]. 甘延玲,金頭男,聶光臨,崔素萍,郭軍. 硅酸鹽通報. 2015(07)
[5]基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 王培銘,趙丕琪,劉賢萍. 建筑材料學報. 2015(04)
[6]筒式永磁室溫磁制冷機的研制[J]. 金培育,黃焦宏,閆宏偉,楊占峰,張英德,李兆杰. 稀土. 2014(05)
[7]Fe2P型磁致冷材料研究進展[J]. 岳明,徐明鋒,張紅國,張東濤,劉丹敏,張久興. 四川師范大學學報(自然科學版). 2013(06)
[8]全譜擬合定量分析石灰石[J]. 邱賢榮,齊硯勇,唐志強. 分析科學學報. 2013(01)
[9]數(shù)控往復式室溫磁制冷機的研制[J]. 金培育,黃焦宏,閆宏偉,劉翠蘭,程娟,鄧沅. 稀土. 2012(06)
[10]Mn1.3Fe0.7-xVxP0.45Si0.55系列化合物的磁熱效應[J]. 劉雨江,耿遙祥,特古斯,哈斯朝魯,宋志強,海山,利勝. 內(nèi)蒙古師范大學學報(自然科學漢文版). 2012(04)
碩士論文
[1]Fe-Mn-Si基復合型室溫磁制冷工質(zhì)研究[D]. 哈斯朝魯.內(nèi)蒙古師范大學 2012
本文編號：3300468
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