目前,具有一級相變的NaZn₁₃型La（Fe,Si）₁₃基合金已經(jīng)成為國際上公認(rèn)的最有潛力的磁致冷材料之一。但是La（Fe,Si）₁₃氫化物的綜合磁致冷性能,比如熱導(dǎo)率、抗壓強(qiáng)度和抗腐蝕性等,無法在主動磁蓄冷樣機(jī)上長時間使用,本文為解決這一問題展開了研究。通過50 MPa的氫氣壓力下燒結(jié)制備出了居里溫度在室溫附近的高α-Fe含量片狀La_0.9Ce_0.1Fe_11.7-xMn_xSi_1.3（x=0和0.35）氫化物塊體;采用球磨法細(xì)化混合粉末并使用高氣壓熱處理設(shè)備燒結(jié)制備出了La_0.5Pr_0.5Fe_11.4Si_1.6B_0.2/Al氫化復(fù)合樣品;使用高氣壓熱處理設(shè)備燒結(jié)出低α-Fe相的La_0.7Ce_0.3Fe_11.45Mn_0.2

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁熱效應(yīng)原理

第1章緒論-3-原本狀況，就此達(dá)成一個制冷循環(huán)。圖1.2磁致冷循環(huán)Fig.1.2Magneticrefrigerationcycle1.2.2磁致冷技術(shù)的熱力學(xué)理論從熱力學(xué)的角度分析，磁熱效應(yīng)是在絕熱條件下通過外加磁場使系統(tǒng)內(nèi)部的磁熵總量發(fā)生增減，達(dá)到制冷的目的。磁致冷技術(shù)使用的材料一般都是固體薄片或塊體，所以忽略在循環(huán)中發(fā)生的體積變化。假設(shè)B為外部磁場大小，T為溫度，采用吉布斯自由能對整體的熱力學(xué)進(jìn)行分析。整個體系的吉布斯自由能微分形式可以這樣表示[10]：=+(1-1)上式為狀態(tài)函數(shù)，寫成全微分形式為：=(),+(),+(),(1-2)熵可以表示為：=(),(1-3)求熵對磁化強(qiáng)度的偏微分：(),=(2)(1-4)磁化強(qiáng)度為：=(),(1-5)熵的全微分形式：

第1章緒論-7-取代的是處于96I上的FeII原子。這種配位方式使La(Fe,Si)13化合物表現(xiàn)出了特殊的磁學(xué)性能。圖1.3LaFe13晶體結(jié)構(gòu)Fig.1.3CrystalstructureofLaFe131.4.2La(Fe,Si)13化合物的磁熱效應(yīng)La(Fe,Si)13化合物主要由過渡族金屬和大量的高對稱性鐵構(gòu)成，是一種具有高飽和磁化強(qiáng)度的磁致冷材料。而直接影響La(Fe,Si)13化合物晶格結(jié)構(gòu)的元素為Si，Si為1.2<x<2.6時，化合物呈立方型NaZn13結(jié)構(gòu)，空間群為Fm3c，而當(dāng)3.2<x<5.0時，化合物變?yōu)樗姆叫徒Y(jié)構(gòu)，空間群為I4/mcm[18]。目前，用于磁致冷技術(shù)的該系列化合物都是采用這種低Si含量的La(Fe,Si)13化合物。Si含量較低時該化合物會產(chǎn)生特殊的巡游電子變磁轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，即當(dāng)外界溫度大于居里溫度時，外加磁場達(dá)到一定程度，La(Fe,Si)13化合物會由順磁態(tài)轉(zhuǎn)變成鐵磁態(tài)。在磁場強(qiáng)度與磁化強(qiáng)度的測量中可以觀察到階梯狀的上升趨勢，而等溫磁化曲線上也會有這種現(xiàn)象，通常以磁化強(qiáng)度的平方做縱軸，外加磁場與磁化強(qiáng)度的比為橫軸，曲線上會出現(xiàn)拐點，同時證明其一級相變的特點。當(dāng)x大于1.6時，一級相變特征逐漸消失并向二級相變轉(zhuǎn)變，溫度滯后和磁滯也會減小，最終完全過渡到二級相變。1.4.3吸氫對La(Fe,Si)13化合物的影響本文所有實驗都經(jīng)過了吸氫這一步驟，文獻(xiàn)表明，H會作為間隙原子進(jìn)入La-Fe-Si晶胞中，增加FeII和FeII之間的距離，調(diào)節(jié)La-Fe-Si化合物的居里溫度，且不會影響磁性能。最早發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是Tang等人，在1993年發(fā)現(xiàn)立方相的

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
[1]La（Fe,Si）13氫化物片狀塊體的高氣壓合成及磁熱效應(yīng)研究[D]. 郭杰.沈陽理工大學(xué) 2016



本文編號：3046177