大多數(shù)材料在溫度變化時(shí)具有“熱脹冷縮”的性質(zhì),即表現(xiàn)出(正)熱膨脹現(xiàn)象。材料的熱膨脹容易產(chǎn)生熱應(yīng)力,導(dǎo)致材料在微觀結(jié)構(gòu)甚至宏觀結(jié)構(gòu)上發(fā)生破壞;在溫度急劇變化的情況下,材料的熱膨脹系數(shù)失配還會引起器件的精準(zhǔn)度下降、功能失效等問題。因此,降低材料的熱膨脹系數(shù)、提高器件尺寸穩(wěn)定性已成為現(xiàn)代材料設(shè)計(jì)與制造的首要問題之一。負(fù)熱膨脹材料具有與熱膨脹相反的膨脹特性,可用作熱膨脹材料的抑制劑,控制其熱膨脹系數(shù),解決熱膨脹引發(fā)的相關(guān)問題。因此研究和開發(fā)具有良好膨脹特性(負(fù)熱膨脹系數(shù)大、跨室溫且溫區(qū)寬等)的負(fù)熱膨脹材料就顯得尤為重要。Ni2In型結(jié)構(gòu)化合物MnCoGe是近年來開發(fā)的一類新型負(fù)熱膨脹材料,已有報(bào)道發(fā)現(xiàn)它在馬氏體相變處的體積收縮可高達(dá)-3.9%。研究人員通過化學(xué)元素?fù)诫s將其馬氏體相變調(diào)至室溫附近并通過引入內(nèi)應(yīng)力的方法對其膨脹溫區(qū)進(jìn)行了展寬,在室溫附近獲得了寬溫區(qū)負(fù)熱膨脹。然而,MnCoGe基化合物在馬氏體相變后幾乎都呈鐵磁態(tài),磁性較強(qiáng),不適合在磁場環(huán)境下應(yīng)用。為了開發(fā)磁性較弱的負(fù)熱膨脹材料,本文以具有反鐵磁轉(zhuǎn)變的Ni2In型結(jié)構(gòu)化合物MnNiGe(TN=346 K)為研究對象,采用同構(gòu)合金化、...

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 材料的熱膨脹
        1.2.1 熱膨脹的本質(zhì)
        1.2.2 熱膨脹系數(shù)
        1.2.3 熱膨脹的作用與危害
    1.3 負(fù)熱膨脹材料
        1.3.1 負(fù)熱膨脹材料的研究進(jìn)展
        1.3.2 負(fù)熱膨脹材料的分類
        1.3.3 負(fù)熱膨脹材料的膨脹機(jī)理
    1.4 Ni₂In型結(jié)構(gòu)化合物MM'X的基本物性及研究進(jìn)展
        1.4.1 Ni₂In型結(jié)構(gòu)化合物MM'X的基本物性
        1.4.2 MnCoGe及MnNiGe的磁熱效應(yīng)研究
        1.4.3 MnCoGe及MnNiGe的負(fù)熱膨脹研究
    1.5 論文選題背景、研究思路與研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 樣品制備與性能表征
    2.1 樣品制備-固相反應(yīng)法
    2.2 材料性能表征
        2.2.1 物相表征-X射線衍射分析
        2.2.2 熱膨脹性能測試
        2.2.3 X射線光電子能譜分析
        2.2.4 掃描電子顯微鏡及能譜儀
        2.2.5 其他物性分析
    2.3 數(shù)據(jù)處理—Rietveld精修法
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 (MnNiGe)_1-x(FeCoSn)_x的負(fù)熱膨脹研究與相變調(diào)控
    3.1 (MnNiGe)_1-x(FeCoSn)_x的制備與物相分析
        3.1.1 (MnNiGe)_1-x(FeCoSn)_x的制備
        3.1.2 (MnNiGe)_1-x(FeCoSn)_x的物相分析
    3.2 (MnNiGe)_1-x(FeCoSn)_x的負(fù)熱膨脹性能
    3.3 (MnNiGe)_1-x(FeCoSn)_x的磁性能
    3.4 (MnNiGe)_0.9(FeCoSn)_0.1的相變調(diào)控及性能研究
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 (MnNiGe)_1-x(MnCoSn)_x的負(fù)熱膨脹研究與熱傳導(dǎo)
    4.1 (MnNiGe)_1-x(MnCoSn)_x的制備與物相分析
        4.1.1 (MnNiGe)_1-x(MnCoSn)_x的制備
        4.1.2 (MnNiGe)_1-x(MnCoSn)_x(0≤x≤0.3)的物相分析
    4.2 (MnNiGe)_1-xMnCoSn)_x(0≤x≤0.3)的負(fù)熱膨脹性能
    4.3 (MnNiGe)_1-x(MnCoSn)_x (0.02≤x≤0.3)的磁性能
    4.4 (MnNiGe)_1-x(MnCoSn)_x (0.02≤x≤0.3)的磁相圖
    4.5 (MnNiGe)_1-x(MnCoSn)_x (0.02≤x≤0.3)的熱導(dǎo)率
    4.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 MnNiGe_1-xPb_x的負(fù)熱膨脹研究
    5.1 MnNiGe_1-xPb_x的制備與物相分析
        5.1.1 MnNiGe_1-xPb_x的制備
        5.1.2 MnNiGe_1-xPb_x (0.02≤x≤0.2)的物相分析
    5.2 MnNiGe_1-xPb_x (0.02≤x≤0.2)的負(fù)熱膨脹性能
    5.3 MnNiGe_1-xPb_x (0.02≤x≤0.2)的化學(xué)價(jià)態(tài)分析
    5.4 MnNiGe_1-xPb_x (0.02 x≤0.2)的形貌分析
    5.5 MnNiGe_1-xPb_x(0.02≤x≤0.2)的磁性能
    5.6 MnNiGe_1-xPb_x (0.02≤x≤0.2)的負(fù)熱膨脹及磁相圖
    5.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
讀博士期間發(fā)表的論文及其他成果



本文編號：3900579