本文關(guān)鍵詞：變磁性相變伴隨的磁熱效應(yīng)

  更多相關(guān)文章： 磁熱材料 變磁性 臨界場 一級相變 二級相變

【摘要】：本課題主要研究通過材料成分和制備工藝設(shè)計來調(diào)控相關(guān)磁熱材料變磁性臨界場和相變溫度,從而調(diào)節(jié)磁熱效應(yīng)的相變溫區(qū),增強材料磁制冷能力。對于磁相變合金而言,一級相變過程中兩相間大的磁化強度差決定該合金的磁驅(qū)動能力,然而一級相變所帶來的相變溫區(qū)窄,熱滯和磁滯損耗則一定程度上阻礙合金磁熱效應(yīng)的實際應(yīng)用�；诖�,我們對兩種典型磁相變合金,Ni-Mn-Sn鐵磁形狀記憶合金與變磁性MnCoSi合金進行研究與分析。主要內(nèi)容如下：1) MnCoSi合金變磁性以及相關(guān)性質(zhì)的研究MnCoSi合金在低溫下,具有層狀雙螺旋反鐵磁結(jié)構(gòu),其在Neel溫度以下,當施加足夠大的磁場時,可以誘發(fā)反鐵磁到高磁狀態(tài)的變磁性轉(zhuǎn)變。然而該變磁性臨界場比較大(2 T),限制了該合金的實際應(yīng)用。當MnCoSi合金中分別引入5%的Mn/C o缺位時(Mn_(0.95)CoSi、 MnCo_(0.9)sSi),合金表現(xiàn)出變磁性行為,Mn缺位使合金室溫變磁性臨界場降低至1.3 T,并且該變磁性相變過程伴隨磁熱效應(yīng)。與沒引入缺位MnCoSi合金相比(2.4 T)約低一倍,提高合金在低場下磁驅(qū)動效率,使其在低磁場下具有較大的磁熵變。并且在整個相變中出現(xiàn)二級相變不伴隨磁滯完全可逆,具有較寬的半高寬。而Co缺位使合金基磁態(tài)趨于穩(wěn)定的鐵磁態(tài),合金變磁性臨界場增高,相變溫度降低至260 K(MnCoSi相變溫度270 K),導(dǎo)致磁滯變大。除此之外,我們研究了準三元CoMn_(0.99)Fe_(0.01)Si合金在不同熱處理條件(退火與快淬)下的變磁性行為與磁熵變。快淬時,合金的變磁性臨界場降低至1.3 T,與退火樣品(臨界場約2.3 T)相比約低35%,相變臨界溫度降低到230 K(退火樣品為250 K),同時在低磁場下磁熵變變大。2) Ni-Mn-Sn合金晶體結(jié)構(gòu)與相變溫度的研究當摻入具有價電子4d,4f的元素時,Ni-Mn-Sn晶格常數(shù)與相變溫度會發(fā)生變化。Ni_(4.5)Mn-xSmxSn_(11) (x=0,1,2,4)合金中摻入稀土元素Sm,使合金相變溫度增大,晶體結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復(fù)雜的混合相,在相變中的熱滯隨著稀土元素摻入量增大而變�。�(x=0-5)合金中,隨著Mo元素含量增加,相變溫度表現(xiàn)出降低趨勢,在不同Mo原子濃度下,合金晶體結(jié)構(gòu)在室溫出現(xiàn)奧氏體體心立方L21以及四角結(jié)構(gòu)L1_0,10M,40等馬氏體結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：磁熱材料 變磁性 臨界場 一級相變 二級相變
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM27
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 相變熱力學簡介11-12
• 1.1.1 一級相變11-12
• 1.1.2 二級相變12
• 1.2 相變的晶體學簡介12-13
• 1.2.1 重構(gòu)型相變13
• 1.2.2 位移型相變13
• 1.3 磁熱效應(yīng)13-14
• 1.3.1 磁熱效應(yīng)定義13
• 1.3.2 實際應(yīng)用13
• 1.3.3 磁熱效應(yīng)熱力學基礎(chǔ)13-14
• 1.4 磁熱材料研究近況14-19
• 1.4.1 La-Fe-Si合金15-16
• 1.4.2 Gd-Si-Ge合金16-17
• 1.4.3 Ni-Mn-X哈斯勒合金17-18
• 1.4.4 MM’X合金18-19
• 1.5 選題目的及研究內(nèi)容19-20
• 2 實驗方法20-25
• 2.1 樣品制備20-21
• 2.1.1 真空熔煉20-21
• 2.1.2 真空甩帶21
• 2.2 樣品表征21-25
• 2.2.1 相結(jié)構(gòu)的表征21-22
• 2.2.2 相變溫度的表征22-23
• 2.2.3 磁性能的表征23-25
• 3 MnCoSi、Mn_(0.95)CoSi以及MnCo_(0.95)Si合金變磁性與磁熵變25-37
• 3.1 引言25
• 3.2 研究思路與合金設(shè)計25-30
• 3.3 實驗30
• 3.4 結(jié)果與分析30-35
• 3.4.1 MnCoSi、Mn_(0.95)CoSi以及MnCo_(0.95)Si合金晶體結(jié)構(gòu)30-31
• 3.4.2 MnCoSi、Mn_(0.95)CoSi以及MnCo_(0.95)Si合金變磁性31-34
• 3.4.3 MnCoSi、Mn_(0.95)CoSi以及MnCo_(0.95)Si合金磁熵變34-35
• 3.5 本章結(jié)論35-37
• 4 快淬和退火CoMn_(0.99)Fe_(0.01)Si合金變磁性與磁熵變37-45
• 4.1 引言37
• 4.2 研究思路和合金設(shè)計37-39
• 4.3 實驗39-40
• 4.4 結(jié)果與分析40-44
• 4.4.1 快淬和退火CoMn_(0.99)Fe_(0.01)Si合金晶體結(jié)構(gòu)40
• 4.4.2 快淬和退火CoMn_(0.99)Fe_(0.01)Si合金變磁性40-43
• 4.4.3 快淬和退火CoMn_(0.99)Fe_(0.01)Si合金磁熵變43-44
• 4.5 本章結(jié)論44-45
• 5 Ni_(45)Mn_(44-x)Sm_xSn_(11)/Mn_(39)Ni_(50-x)Mo_xSn_(11)合金的相變表征45-52
• 5.1 引言45
• 5.2 研究思路與合金設(shè)計45-48
• 5.3 實驗48
• 5.4 結(jié)果與分析48-51
• 5.4.1 Ni_(45)Mn_(44-x)Sm_xSn_(11)(x=0,1,4)晶體結(jié)構(gòu)表征48
• 5.4.2 Ni_(45)Mn_(44-x)Sm_xSn_(11)(x=0,1,4)相變熱分析48-49
• 5.4.3 Mn_(39)Ni_(50-x)Mo_xSn_(11)(x=0-5)晶體結(jié)構(gòu)表征49-50
• 5.4.4 Mn_(39)Ni_(50-x)Mo_xSn_(11)(x=0-5)相變熱分析50-51
• 5.5 本章結(jié)論51-52
• 結(jié)論52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-62
• 附錄62

【相似文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 阿卜杜克熱木·麥麥提;變磁性相變伴隨的磁熱效應(yīng)[D];南京理工大學;2016年

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本文編號：1128210