(MnFeZ) 2 P 0.77 Ge 0.23 （Z=Ni,CO）系列化合物的微观结构与磁性
发布时间：2021-01-31 22:45
随着人类社会的不断发展,制冷技术不可避免的出现了,然而现在制冷技术主要还是利用压缩机制冷。如今能源可持续使用和能源转换率提高是一直以来的研究重点。磁制冷技术具有高效环保等优点,从而吸引着大量研究者对其进行研究。本文主要对众多磁制冷材料中的Fe2P基磁制冷材料（MnFeZ）2P0.77Ge0.23（Z=Ni,Co）化合物,进行了微观结构和磁性能的研究。1.利用高能球磨法与固相烧结技术制备了Mn1-xZxFeP0.77Ge0.23（x=0.03,0.05,0.07,0.08,0.09;Z=Ni,Co）系列化合物。X射线衍射花样表明以上化合物均为Fe2P型六角结构,空间群为P-62m。该系列化合物中随着Ni,Co元素含量的增加,晶格常数a,b逐渐减小,晶格常数c逐渐增大。分析Mn0.95Ni0.05FeP0.77Ge0.2...
【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁制冷原理
0.45中的P/As元素，制备出(Mn,Fe)1.95P1-xSix系列化合物，通过测量变温X射线衍射花样得出(Mn,Fe)1.95P1-xSix(x=0.33,0.37,0.40,0.42)化合物的相转变温度为325K,375K,425K,450K，磁性测量结果表明它们的居里温度分别是338K,392K,427K,451K[32]。E.Brück等人在2012年的时候开始用Ni，Co元素代替MnFe(P,Ge)中的Fe元素。通过调配Ni,Co元素的占比，也可以得到具有较大磁热效应和较小热滞的化合物[33]。鲍迪等人在2017年制备出MnFe1-xZxP77Ge23(Z=Co,Ni)系列化合物，该化合物具有较好的磁热效应[34]。图1-2Fe2P晶体结构图本文利用高能球磨法与固相烧结法制备出Mn1-xZxFeP0.77Ge0.23(x=0.03,0.05,0.07,0.08,0.09；Z=Ni,Co)系列化合物。我们对相关样品进行了X射线衍射花样和X射线吸收光谱测量，同时也完成了磁性测量。1.通过测量Mn1-xZxFeP0.77Ge0.23(x=0.03,0.05,0.07,0.08,0.09;Z=Ni,Co)系列化合物的X射线衍射花样可知，该系列化合物均为Fe2P型六角结构，空间群
第二章实验方法9第二章实验方法2.1样品制备方法本文制备系列化合物所采用的制备方法是高能球磨法与粉末烧结法。高能球磨法主要是将原料粉末在行星式高能球磨机中与小球之间进行激烈的撞击，从而使得原料粉末不断进行冷焊，断裂，最后使粉末原子扩散而获得化合物粉末[35]。固相烧结法是一种高温处理方法，使粉末进一步结合起来，提高其强度与其他各方面性能[36]。化合物制作流程图如图2-1所示。图2-1样品制作流程图本文样品制备方法具体步骤如下：1.样品质量计算：对所制备样品原料的锰片(99.9%)，铁(99.9%)，镍粉(99.8%)，钴粉(99.998%)，红磷(99.999%)与单晶锗(99.99%)按各自摩尔比进行配比计算。2.样品称量：首先对精度为0.0001g的天平进行校准，然后按照计算好的质量进行称重，误差±0.0010g。图2-2(1)为AdventurerAR2140型电子天平，主要用于样品重量测量，最大可称量210g。在称量过程中务必要小心，防止粉末洒落到天平里面，从而影响精度。在本文中每个样品制备10g。3.样品封罐与球磨：把小球与称量好的原材料样品放入球磨罐中，然后利用真空手套箱在Ar气氛围内进行封罐。用Pulverisette-5行星式球磨机进行球磨，球磨时的转速为每分钟390转，球磨时间为4小时。图2-2(2)为德国制造MBRAUNUNIlabPlus手套箱，其泄露率<10-5mbar/s,H2O和O2含量<0.1ppm。图2-2(3)为德国产Pulverisette-5行星式高能球磨机，最高转速可达每分钟400转，最大原料容量为20g。球磨过程中，样品与小球的质量比为1：4，每个样品质量计算样品称量样品封罐样品球磨样品压块样品封管样品烧结样品测量
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu掺杂对Mn1.28Fe0.67P0.48Si0.52化合物力学性能及磁性能的影响[J]. 哈木图,李英杰,欧志强,那日苏,宋志强,哈斯朝鲁,塔娜,黄焦宏,特古斯. 功能材料. 2018(01)
[2]MnFe1-xZxP0.77Ge0.23（Z=Co,Ni）系列化合物的结构与磁性[J]. 鲍迪,包建华,李英杰,特古斯. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2017(02)
[3]磁热效应材料的研究进展[J]. 郑新奇,沈俊,胡凤霞,孙继荣,沈保根. 物理学报. 2016(21)
[4]室温磁制冷工质研究现状[J]. 杨斌,刘宏萱,朱根松,陈广军,陈剑明. 材料导报. 2015(17)
[5]室温磁制冷技术实用化最新进展[J]. 黄焦宏,刘翠兰. 稀土信息. 2015(08)
[6]Extended x-ray absorption fine structure study of MnFeP0.56Si0.44 compound[J]. 李英杰,哈斯朝鲁,乌仁图雅,宋志强,欧志强,特古斯,中井生央. Chinese Physics B. 2015(08)
[7]La(FexSi1-x)13系磁热合金的研究进展[J]. 曾国刚,陈云贵,陈湘,唐永柏,巫江虹,刘超鹏,Wang Huasheng. 稀有金属材料与工程. 2014(10)
[8]X射线吸收精细结构技术在高分子及相关材料中的应用[J]. 郭慧龙,王佳怡,吴忠华,蒋世春. 高分子学报. 2014(02)
[9]Mn2-xFexP1-yGey（x=0.8、0.9,y=0.2、0.24、0.26）磁制冷材料的制备工艺及磁热性能研究[J]. 张虎,刘丹敏,王少博,肖卫强,张振路,岳明,张久兴. 功能材料. 2013(21)
[10]SPS制备Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24室温磁制冷材料[J]. 张同亮,刘丹敏,饶光辉,王通,岳明,张久兴. 稀有金属材料与工程. 2011(09)
硕士论文
[1]微添加Nb,Ni对Gd50Co50合金非晶形成能力、磁性能及磁热性能的影响[D]. 于忠卡.安徽工业大学 2019
[2]元素替代对MnFeP0.77Ge0.23化合物磁性与磁热效应的影响[D]. 鲍迪.内蒙古师范大学 2017
[3]同步辐射共聚焦XAFS的实验方法及应用[D]. 陈光.安徽大学 2017
[4]MnFePGe系室温磁制冷材料的制备及其磁热效应研究[D]. 张雷.北京工业大学 2011
本文编号：3011711
【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁制冷原理
0.45中的P/As元素，制备出(Mn,Fe)1.95P1-xSix系列化合物，通过测量变温X射线衍射花样得出(Mn,Fe)1.95P1-xSix(x=0.33,0.37,0.40,0.42)化合物的相转变温度为325K,375K,425K,450K，磁性测量结果表明它们的居里温度分别是338K,392K,427K,451K[32]。E.Brück等人在2012年的时候开始用Ni，Co元素代替MnFe(P,Ge)中的Fe元素。通过调配Ni,Co元素的占比，也可以得到具有较大磁热效应和较小热滞的化合物[33]。鲍迪等人在2017年制备出MnFe1-xZxP77Ge23(Z=Co,Ni)系列化合物，该化合物具有较好的磁热效应[34]。图1-2Fe2P晶体结构图本文利用高能球磨法与固相烧结法制备出Mn1-xZxFeP0.77Ge0.23(x=0.03,0.05,0.07,0.08,0.09；Z=Ni,Co)系列化合物。我们对相关样品进行了X射线衍射花样和X射线吸收光谱测量，同时也完成了磁性测量。1.通过测量Mn1-xZxFeP0.77Ge0.23(x=0.03,0.05,0.07,0.08,0.09;Z=Ni,Co)系列化合物的X射线衍射花样可知，该系列化合物均为Fe2P型六角结构，空间群
第二章实验方法9第二章实验方法2.1样品制备方法本文制备系列化合物所采用的制备方法是高能球磨法与粉末烧结法。高能球磨法主要是将原料粉末在行星式高能球磨机中与小球之间进行激烈的撞击，从而使得原料粉末不断进行冷焊，断裂，最后使粉末原子扩散而获得化合物粉末[35]。固相烧结法是一种高温处理方法，使粉末进一步结合起来，提高其强度与其他各方面性能[36]。化合物制作流程图如图2-1所示。图2-1样品制作流程图本文样品制备方法具体步骤如下：1.样品质量计算：对所制备样品原料的锰片(99.9%)，铁(99.9%)，镍粉(99.8%)，钴粉(99.998%)，红磷(99.999%)与单晶锗(99.99%)按各自摩尔比进行配比计算。2.样品称量：首先对精度为0.0001g的天平进行校准，然后按照计算好的质量进行称重，误差±0.0010g。图2-2(1)为AdventurerAR2140型电子天平，主要用于样品重量测量，最大可称量210g。在称量过程中务必要小心，防止粉末洒落到天平里面，从而影响精度。在本文中每个样品制备10g。3.样品封罐与球磨：把小球与称量好的原材料样品放入球磨罐中，然后利用真空手套箱在Ar气氛围内进行封罐。用Pulverisette-5行星式球磨机进行球磨，球磨时的转速为每分钟390转，球磨时间为4小时。图2-2(2)为德国制造MBRAUNUNIlabPlus手套箱，其泄露率<10-5mbar/s,H2O和O2含量<0.1ppm。图2-2(3)为德国产Pulverisette-5行星式高能球磨机，最高转速可达每分钟400转，最大原料容量为20g。球磨过程中，样品与小球的质量比为1：4，每个样品质量计算样品称量样品封罐样品球磨样品压块样品封管样品烧结样品测量
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu掺杂对Mn1.28Fe0.67P0.48Si0.52化合物力学性能及磁性能的影响[J]. 哈木图,李英杰,欧志强,那日苏,宋志强,哈斯朝鲁,塔娜,黄焦宏,特古斯. 功能材料. 2018(01)
[2]MnFe1-xZxP0.77Ge0.23（Z=Co,Ni）系列化合物的结构与磁性[J]. 鲍迪,包建华,李英杰,特古斯. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2017(02)
[3]磁热效应材料的研究进展[J]. 郑新奇,沈俊,胡凤霞,孙继荣,沈保根. 物理学报. 2016(21)
[4]室温磁制冷工质研究现状[J]. 杨斌,刘宏萱,朱根松,陈广军,陈剑明. 材料导报. 2015(17)
[5]室温磁制冷技术实用化最新进展[J]. 黄焦宏,刘翠兰. 稀土信息. 2015(08)
[6]Extended x-ray absorption fine structure study of MnFeP0.56Si0.44 compound[J]. 李英杰,哈斯朝鲁,乌仁图雅,宋志强,欧志强,特古斯,中井生央. Chinese Physics B. 2015(08)
[7]La(FexSi1-x)13系磁热合金的研究进展[J]. 曾国刚,陈云贵,陈湘,唐永柏,巫江虹,刘超鹏,Wang Huasheng. 稀有金属材料与工程. 2014(10)
[8]X射线吸收精细结构技术在高分子及相关材料中的应用[J]. 郭慧龙,王佳怡,吴忠华,蒋世春. 高分子学报. 2014(02)
[9]Mn2-xFexP1-yGey（x=0.8、0.9,y=0.2、0.24、0.26）磁制冷材料的制备工艺及磁热性能研究[J]. 张虎,刘丹敏,王少博,肖卫强,张振路,岳明,张久兴. 功能材料. 2013(21)
[10]SPS制备Mn1.2Fe0.8P0.76Ge0.24室温磁制冷材料[J]. 张同亮,刘丹敏,饶光辉,王通,岳明,张久兴. 稀有金属材料与工程. 2011(09)
硕士论文
[1]微添加Nb,Ni对Gd50Co50合金非晶形成能力、磁性能及磁热性能的影响[D]. 于忠卡.安徽工业大学 2019
[2]元素替代对MnFeP0.77Ge0.23化合物磁性与磁热效应的影响[D]. 鲍迪.内蒙古师范大学 2017
[3]同步辐射共聚焦XAFS的实验方法及应用[D]. 陈光.安徽大学 2017
[4]MnFePGe系室温磁制冷材料的制备及其磁热效应研究[D]. 张雷.北京工业大学 2011
本文编号：3011711
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