本文關(guān)鍵詞：細(xì)晶Ni-Mn-Ga合金的馬氏體相變和磁熱性能

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【摘要】：本文通過控制球磨參數(shù)來得到不同粒徑分布的Ni-Mn-Ga粉體材料,并隨后加以退火處理。采用X射線衍射儀(XRD)、差示掃描量熱法(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)、超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)來表征其組織結(jié)構(gòu)、馬氏體相變、磁熱效應(yīng),揭示不同粒徑大小的Ni-Mn-Ga合金的組織結(jié)構(gòu)和馬氏體相變特征以及磁熱性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在球磨過程中,Ni-Mn-Ga粉體的尺寸并非隨球磨時間的增加而一直下降。在球磨轉(zhuǎn)速統(tǒng)一為500轉(zhuǎn)/分、球料比為5:1、球磨介質(zhì)均為丙酮時,熔鑄態(tài)Ni-Mn-Ga塊材晶粒大小尺寸約為3mm,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過60min球磨時,晶粒尺寸大小即進(jìn)入100μm量級以內(nèi),球磨時間延長,所得粉體尺寸逐漸減小。當(dāng)球磨時間達(dá)到24h,所得粉體尺寸在20μm左右,其后繼續(xù)延長球磨時間至72h,發(fā)現(xiàn)粉體尺寸約為200nm,再增加球磨時間則粉體的尺寸趨于穩(wěn)定而不發(fā)生顯著變化。XRD和DSC表征發(fā)現(xiàn),固溶態(tài)塊材在加熱和冷卻時發(fā)生單步馬氏體相變,其原因在于Ni2Mn Ga室溫下為母相L21結(jié)構(gòu),Ni47.4Mn32.1Ga20.5室溫下為體心四方非調(diào)制馬氏體結(jié)構(gòu)。球磨后粉體在熱分析時未顯示明顯吸放熱峰是由于球磨附加了很大的內(nèi)應(yīng)力,其晶格會發(fā)生畸變,只是一些粒徑的球磨粉體表現(xiàn)出寬泛的、微弱的相變潛熱峰。在對由Ni47.4Mn32.1Ga20.5塊材球磨所得的五組粒徑不同的粉體進(jìn)行500℃/5h去應(yīng)力退火后,發(fā)現(xiàn)隨著粒徑的減小,馬氏體相變溫度呈下降趨勢,這是因?yàn)殡S晶粒尺寸的減小,晶界的體積分?jǐn)?shù)增大,阻礙馬氏體在母相晶內(nèi)的形核長大,從而使Ms點(diǎn)向低溫移動。退火前后的粉末XRD分析表明內(nèi)應(yīng)力的存在與否及其大小能夠影響細(xì)晶Ni-Mn-Ga的相變路徑,且退火后的Ni47.4Mn32.1Ga20.5粉體呈現(xiàn)出7M正交馬氏體結(jié)構(gòu),表明在室溫下,四方非調(diào)制馬氏體比7M馬氏體更為穩(wěn)定。磁性能測試表明,細(xì)晶Ni47.4Mn32.1Ga20.5粉末的居里溫度不隨其粒徑而改變、對合金組分不敏感,且其居里點(diǎn)高于馬氏體相變點(diǎn),馬氏體為鐵磁相。5T磁場下,在塊材Ni47.4Mn32.1Ga20.5中得到了最大磁熵變,為23J/kg·K,且隨著粒徑的減小,其最大磁熵變也呈現(xiàn)減小趨勢,所有粉末的最大磁熵變均在其馬氏體相變點(diǎn)附近出現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：細(xì)晶Ni Mn Ga粉末 馬氏體相變 磁熱性能 組織結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.15
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 磁熱合金材料簡介9-19
• 1.1.1Ni-Mn-Ga合金中的相變12-17
• 1.1.2 Ni-Mn-Ga合金中的磁熱效應(yīng)17-19
• 1.2 選題背景及其意義19-20
• 1.3 主要研究內(nèi)容20-21
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法21-23
• 2.1 材料制備及熱處理21
• 2.2 相變溫度的測量21-22
• 2.3 組織結(jié)構(gòu)分析22
• 2.4 磁熱性能的表征22-23
• 第3章 細(xì)晶Ni-Mn-Ga合金的組織結(jié)構(gòu)和馬氏體相變23-46
• 3.1 引言23
• 3.2 細(xì)晶Ni-Mn-Ga合金的球磨制備23-29
• 3.3 細(xì)晶Ni-Mn-Ga合金的物相分析（XRD）29-38
• 3.3.1 細(xì)晶Ni47.4Mn32.1Ga20.5合金的物相分析29-35
• 3.3.2 細(xì)晶Ni2MnGa合金的物相分析35-38
• 3.4 細(xì)晶Ni-Mn-Ga合金的馬氏體相變（DSC）38-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 細(xì)晶Ni-Mn-Ga的磁熱性能46-55
• 4.1 引言46
• 4.2 磁熵變的計(jì)算方法46-47
• 4.3 細(xì)晶Ni-Mn-Ga合金的磁學(xué)性能47-53
• 4.3.1 細(xì)晶Ni-Mn-Ga合金的居里溫度和飽和磁化強(qiáng)度47-49
• 4.3.2 細(xì)晶Ni-Mn-Ga的磁熱性能49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-62
• 致謝62

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1 劉宗昌;;關(guān)于馬氏體相變機(jī)制的研究[J];熱處理;2012年02期

2 徐祖耀;;馬氏體相變熱力學(xué)[J];上海冶金;1979年01期

3 M.柯亨;鐘群鵬;;《馬氏體相變》講座 第一講 馬氏體相變的一般性質(zhì)[J];材料科學(xué)與工程;1983年01期

4 張金岷;;馬氏體相變的相干聲子模型[J];山東工學(xué)院學(xué)報(bào);1983年04期

5 王笑天;;關(guān)于參加1982年國際馬氏體相變會議的簡報(bào)[J];金屬熱處理;1982年11期

6 王笑天;;參加1982年國際馬氏體相變會議的情況匯報(bào)[J];金屬熱處理;1983年03期

7 唐電;;氧化鋯的馬氏體相變[J];材料科學(xué)與工程;1986年04期

8 蔣正行;李玉昌;張建新;;馬氏體相變和碳的擴(kuò)散[J];河北工學(xué)院學(xué)報(bào);1987年02期

9 徐祖耀;;馬氏體相變研究的進(jìn)展和瞻望[J];金屬學(xué)報(bào);1991年03期

10 侯家璽,葛艷玲;利用最優(yōu)化理論研究馬氏體相變中不變應(yīng)變原理[J];焊接技術(shù);1997年02期

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1 韋廣梅;賈秀麗;史志銘;王川;;應(yīng)力誘發(fā)下的多晶集合體宏細(xì)觀馬氏體相變模擬[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

2 馮偉;張燦輝;;馬氏體相變中相界面剪切應(yīng)力計(jì)算[A];“力學(xué)2000”學(xué)術(shù)大會論文集[C];2000年

3 謝漢庭;;對《馬氏體相變與馬氏體》書內(nèi)圖2-87上兩個不同看法[A];第十五屆華東地區(qū)熱處理年會暨華東地區(qū)熱處理年會三十周年紀(jì)念活動論文摘要集[C];2006年

4 盧慧娟;李亮;姜世全;;變溫馬氏體相變瞬態(tài)溫度場的三維有限元分析[A];山東省金屬學(xué)會理化檢驗(yàn)學(xué)術(shù)委員會理化檢驗(yàn)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

5 石瑋;郭正洪;戎詠華;陳世樸;徐祖耀;;原子力顯微鏡測定馬氏體相變切變角新方法[A];第十一次全國電子顯微學(xué)會議論文集[C];2000年

6 張?bào)K華;鄧華銘;陳樹川;徐祖耀;;反鐵磁轉(zhuǎn)變與馬氏體相變耦合的阻尼機(jī)制[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

7 陳樹川;徐祖耀;張?bào)K華;;Cu-Zn-Al合金烏氏體相變內(nèi)耗與馬氏體穩(wěn)定比[A];內(nèi)耗與超聲衰減——第二次全國固體內(nèi)耗與超聲衰減學(xué)術(shù)會議論文集[C];1988年

8 朱小明;黃紅波;林俊;李世民;夏元復(fù);;核電站三回路海水中不銹鋼腐蝕的相變研究[A];Hyperfine Interaction and Nuclear Solid State Physics--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2001年

9 龔明;;銅基形狀記憶合金顯微拉伸加卸載原位觀測[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學(xué)術(shù)會議暨第十屆破壞科學(xué)研討會/第八屆全國MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

10 李哲;徐坤;周效鋒;陽葉軍;敬超;張金倉;;Ni-Co-Mn-Sn哈斯勒合金磁場誘導(dǎo)馬氏體相變的熱力學(xué)效應(yīng)研究[A];2011中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集（第三卷）[C];2011年

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1 閆紹盟;鐵磁性形狀記憶合金的馬氏體相變與晶體學(xué)[D];華中科技大學(xué);2011年

2 崔玉亭;NiMnGa合金的熱力學(xué)效應(yīng)和應(yīng)用功能研究[D];重慶大學(xué);2004年

3 宋固全;馬氏體相變材料的宏細(xì)觀本構(gòu)模型研究[D];清華大學(xué);1996年

4 李聰;鈦合金應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體相變影響因素及力學(xué)性能研究[D];湖南大學(xué);2013年

5 牛建鋼;氧對β-Ti_3Nb合金馬氏體相變的影響[D];北京科技大學(xué);2014年

6 李哲;新型Ni-Mn基四元哈斯勒合金的相變熱力學(xué)效應(yīng)和磁性能研究[D];上海大學(xué);2011年

7 高麗;Ni-Mn-Ga-RE磁性記憶合金的微觀結(jié)構(gòu)與馬氏體相變和力學(xué)性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

8 豐焱;Ni-Mn-In基合金的馬氏體相變與結(jié)構(gòu)和性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

9 張欣;Ni-Mn-Ga-Gd高溫記憶合金的馬氏體相變與力學(xué)行為[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

10 韋昭召;Ni_2MnGa鐵磁形狀記憶合金馬氏體相變界面結(jié)構(gòu)及晶體學(xué)的拓?fù)淠M研究[D];華南理工大學(xué);2014年

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1 陳海霞;Ti基非晶復(fù)合材料馬氏體相變的研究[D];大連交通大學(xué);2015年

2 陳俊豪;熱變形條件對T92鋼馬氏體相變過程及性能的影響[D];天津理工大學(xué);2015年

3 費(fèi)小平;Cu摻雜NiMnIn合金結(jié)構(gòu)相變與磁性能[D];南京理工大學(xué);2015年

4 宋遠(yuǎn)偉;細(xì)晶Ni-Mn-Ga合金的馬氏體相變和磁熱性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 柴寶;CuAlNi合金馬氏體相變中的反問題[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 廖軍;熱彈性馬氏體相變弛豫的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

7 蔣昌云;45鋼馬氏體相變過程聲發(fā)射信號特征研究[D];東北石油大學(xué);2012年

8 朱成忠;熱彈性馬氏體相變內(nèi)耗現(xiàn)象及機(jī)理的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

9 司良;鈦基合金馬氏體相變的第一性原理研究[D];西北大學(xué);2013年

10 馬肖娟;Mn_2NiGa的摻雜改性[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

，

本文編號：908894