負(fù)熱膨脹材料近年來快速發(fā)展,其在電子、醫(yī)療、通信、航天等高精尖領(lǐng)域都有重要應(yīng)用,其中磁性相變負(fù)熱膨脹合金由于其較大的負(fù)熱膨脹效應(yīng)以及良好導(dǎo)熱導(dǎo)電性能而得到了廣泛關(guān)注。但是此類合金由于劇烈的相變以及大的晶格常數(shù)變化,通常力學(xué)性能很差,且負(fù)熱膨脹響應(yīng)溫區(qū)較窄,這些問題阻礙了此類合金的進(jìn)一步研究和應(yīng)用。我們選取了具有巨大負(fù)熱膨脹效應(yīng)的La（Fe,Si）₁₃磁性合金作為研究對(duì)象,通過在體系中加入過量Fe元素的方式制備得到了La（Fe,Si）₁₃/α-Fe復(fù)合材料。我們利用正熱膨脹的α-Fe相補(bǔ)償基體1:13相的負(fù)熱膨脹效應(yīng),當(dāng)α-Fe相體積百分比達(dá)到31.08%時(shí),體系在261-282 K溫區(qū)取得極低的熱膨脹系數(shù)(α_l=-6.55×10^-7 K^-1),實(shí)現(xiàn)了零熱膨脹效應(yīng)。此外,α-Fe相作為典型的增強(qiáng)相,有效阻礙了裂紋擴(kuò)展,復(fù)合材料的機(jī)械完整性和抗壓強(qiáng)度大幅提升,其中LaFe_18.2Co_1.2Si_1.6零熱膨脹樣品的抗壓... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 負(fù)熱膨脹效應(yīng)
        1.1.1 固體熱膨脹
        1.1.2 熱膨脹的機(jī)理
        1.1.3 負(fù)熱膨脹效應(yīng)及研究意義
        1.1.4 負(fù)熱膨脹效應(yīng)的機(jī)理
    1.2 負(fù)熱膨脹材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 因瓦(Invar)合金
        1.2.2 鎢酸鹽系列負(fù)熱膨脹材料
        1.2.3 反鈣鈦礦系列負(fù)熱膨脹材料
        1.2.4 La(Fe,Si)_(13) 基負(fù)熱膨脹合金
        1.2.5 R_2Fe_(17) 負(fù)熱膨脹合金
        1.2.6 Hf_(1-x) Ta_x Fe_2 負(fù)熱膨脹合金
        1.2.7 RTMg合金
        1.2.8 其他負(fù)熱膨脹合金
    1.3 本論文的研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 樣品的制備
        2.1.1 真空熔煉
        2.1.2 熱處理工藝
    2.2 樣品的成分物相結(jié)構(gòu)以及物理性能表征
        2.2.1 成分物相結(jié)構(gòu)表征
        2.2.2 表面形貌表征
        2.2.3 磁性能的表征
        2.2.4 熱學(xué)性能的表征
        2.2.5 電導(dǎo)率表征
        2.2.6 力學(xué)性能表征
3 零熱膨脹La(Fe,Si)_(13)/α-Fe復(fù)合材料及其物性調(diào)控
    3.1 LaFe_(10.2+x) Co_(1.2)Si_(1.6) 合金的成分組織結(jié)構(gòu)
        3.1.1 LaFe_(10.2+x) Co_(1.2)Si_(1.6) 合金的晶體結(jié)構(gòu)
        3.1.2 LaFe_(10.2+x) Co_(1.2)Si_(1.6) 合金的成分組織形貌
    3.2 LaFe_(10.2+x) Co_(1.2)Si_(1.6) 合金的磁相變
        3.2.1 成分對(duì)磁相變居里溫度的影響
        3.2.2 M-H曲線與磁相變機(jī)理的討論
    3.3 La(Fe,Co,Si)_(13)/α-Fe復(fù)合材料的熱膨脹性能
    3.4 La(Fe,Co,Si)_(13)/α-Fe復(fù)合材料的力學(xué)性能提升
    3.5 La(Fe,Co,Si)_(13)/α-Fe復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
    3.6 La(Fe,Co,Si)_(13)/α-Fe復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
    3.7 本章小結(jié)
4 Laves型 Hf_(1-x)Ta_xFe_2合金寬溫區(qū)零熱膨脹效應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 Hf_(1-x)Ta_xFe_2 合金的成分與結(jié)構(gòu)
    4.3 Hf_(1-x)Ta_xFe_2 合金的負(fù)熱膨脹與零熱膨脹效應(yīng)
    4.4 Hf_(1-x)Ta_xFe_2 合金的磁性相變以及異常熱膨脹機(jī)制探討
        4.4.1 Hf_(1-x)Ta_xFe_2 合金的磁性相變
        4.4.2 Hf_(1-x)Ta_xFe_2 合金異常熱膨脹機(jī)制探討
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3700477