NaZn 13 型稀土-过渡族化合物磁性和磁热效应研究
发布时间：2021-05-18 13:10
随着环境污染和能源需求等问题的日益凸显,人们越来越重视并探索更加合理有效的制冷方式,用来取代传统气体压缩膨胀制冷技术以避免其对环境的破坏。近些年来,人们经过不断探索发现一些新型的制冷技术,其中磁制冷技术以磁热效应（MCE）为理论基础,具有绿色环保、节能高效的显著优势,成为最具应用潜能的制冷技术之一。作为磁制冷技术的关键,寻找具有MCE的磁性材料成为科研的主要目标之一。La（Fe,M）13（M=Si,Al）基磁制冷材料由于原料成本低廉、无毒无害、居里温度（TC）连续可调、磁熵变（ΔSM）巨大等优点受到高度关注。本文主要开展了对小半径原子改变La（Fe,M）13（M=Si,Al）基合金磁性、结构和磁热效应的影响的研究。采用熔炼、退火、淬火、吸氢、快淬等一系列实验手段制备了La（Fe,M）13（M=Si,Al）基化合物以及一系列衍生物,利用X射线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）等设备定性研究了化合物的结构参数、相变过程及磁热效应。第一,研究了氢气压力P对LaFe1...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 磁制冷技术
1.2 磁制冷技术的基本原理
1.2.1 磁热效应的定义与原理
1.2.2 磁热效应的热力学构架
1.2.3 磁热效应的表征
1.3 La(Fe,M)13(M=Si,Al)系磁制冷材料的研究现状
1.4 课题背景及研究方案
第2章 实验方法与性能表征
2.1 样品制备
2.1.1 合金制备工艺
2.1.2 间隙氢化物制备工艺
2.2 制样设备及其方法
2.2.1 电弧熔炼炉
2.2.2 退火
2.3 晶体结构分析
2.4 磁参量的测量
2.4.1 振动样品磁强计(VSM)
2.5 磁参量的确定
2.5.1 居里温度的测定
2.5.2 通过测定等温磁化曲线间接计算磁熵变
第3章 改变氢气压力对LaFe_(11.5)Si_(1.5)吸氢含量和磁热效应的影响
3.1 引言
3.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 氢气压力为0.1MPa时的吸氢特性
3.3.2 氢气压力为0.5MPa时的吸氢特性
3.3.3 氢气压力为3.5MPa时吸氢特性
3.3.4 氢气压力为15MPa时的吸氢特性
3.3.5 氢气压力的改变对LaFe_(11.5)Si_(1.5)合金吸氢特性的影响
3.4 本章小结
第4章 引入小半径原子(H,B,C)对LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物磁性和磁热效应的影
4.1 引言
4.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 引入B元素对LaFe_(11.5)Al_(1.5)合金结构、磁性和磁热效应的影响
4.3.2 H、B、C三种元素的引入分别对LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物结构和磁热效应的影响
4.4 本章小结
第5章 Al/Mn元素替代对LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁热效应的影响
5.1 引言
5.2 实验方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 Al元素的替代对LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁热效应的影响
5.3.2 Al、Mn两种元素的替代分别对LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物结构和磁热效应的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cr,Mn,Co,Ni替代对LaFe11.5Si1.5磁性与磁热效应的影响[J]. 胡义嘎,松林,王高峰,李福安,特古斯. 稀有金属. 2011(06)
[2]磁热效应及磁制冷材料的选择依据[J]. 吴忠旺,徐来自,黄焦宏,刘金荣,金培育,邱巨峰. 稀土. 2007(04)
[3]磁制冷技术和纳米磁制冷工质的研究进展[J]. 鲍雨梅,张康达. 杭州师范学院学报(自然科学版). 2003(01)
[4]LaFe11.2Co0.7Si1.1合金在室温区的巨大磁熵变[J]. 胡凤霞,沈保根,孙继荣,王光军,成昭华. 物理. 2002(03)
[5]磁制冷发展现状及趋势:Ⅱ磁制冷技术[J]. 陈远富,陈云贵,滕保华,唐永柏,付浩,唐定骧,涂铭旌. 低温工程. 2001(02)
[6]磁热效应及磁制冷材料的研究现状[J]. 吴卫,刘晓烈,姜自莲,李远辉,朱向东. 四川工业学院学报. 2001(01)
[7]稀土材料的磁热效应及其应用[J]. 李卓棠,吴佩芳. 化学进展. 1995(02)
博士论文
[1]NaZn13型和Ce6Ni2Si3型稀土-过渡族化合物的磁性和磁热效应[D]. 赵金良.河北工业大学 2010
本文编号：3193849
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 磁制冷技术
1.2 磁制冷技术的基本原理
1.2.1 磁热效应的定义与原理
1.2.2 磁热效应的热力学构架
1.2.3 磁热效应的表征
1.3 La(Fe,M)13(M=Si,Al)系磁制冷材料的研究现状
1.4 课题背景及研究方案
第2章 实验方法与性能表征
2.1 样品制备
2.1.1 合金制备工艺
2.1.2 间隙氢化物制备工艺
2.2 制样设备及其方法
2.2.1 电弧熔炼炉
2.2.2 退火
2.3 晶体结构分析
2.4 磁参量的测量
2.4.1 振动样品磁强计(VSM)
2.5 磁参量的确定
2.5.1 居里温度的测定
2.5.2 通过测定等温磁化曲线间接计算磁熵变
第3章 改变氢气压力对LaFe_(11.5)Si_(1.5)吸氢含量和磁热效应的影响
3.1 引言
3.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 氢气压力为0.1MPa时的吸氢特性
3.3.2 氢气压力为0.5MPa时的吸氢特性
3.3.3 氢气压力为3.5MPa时吸氢特性
3.3.4 氢气压力为15MPa时的吸氢特性
3.3.5 氢气压力的改变对LaFe_(11.5)Si_(1.5)合金吸氢特性的影响
3.4 本章小结
第4章 引入小半径原子(H,B,C)对LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物磁性和磁热效应的影
4.1 引言
4.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 引入B元素对LaFe_(11.5)Al_(1.5)合金结构、磁性和磁热效应的影响
4.3.2 H、B、C三种元素的引入分别对LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物结构和磁热效应的影响
4.4 本章小结
第5章 Al/Mn元素替代对LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁热效应的影响
5.1 引言
5.2 实验方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 Al元素的替代对LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物磁性和磁热效应的影响
5.3.2 Al、Mn两种元素的替代分别对LaFe_(11.4)Si_(1.6)化合物结构和磁热效应的影响
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cr,Mn,Co,Ni替代对LaFe11.5Si1.5磁性与磁热效应的影响[J]. 胡义嘎,松林,王高峰,李福安,特古斯. 稀有金属. 2011(06)
[2]磁热效应及磁制冷材料的选择依据[J]. 吴忠旺,徐来自,黄焦宏,刘金荣,金培育,邱巨峰. 稀土. 2007(04)
[3]磁制冷技术和纳米磁制冷工质的研究进展[J]. 鲍雨梅,张康达. 杭州师范学院学报(自然科学版). 2003(01)
[4]LaFe11.2Co0.7Si1.1合金在室温区的巨大磁熵变[J]. 胡凤霞,沈保根,孙继荣,王光军,成昭华. 物理. 2002(03)
[5]磁制冷发展现状及趋势:Ⅱ磁制冷技术[J]. 陈远富,陈云贵,滕保华,唐永柏,付浩,唐定骧,涂铭旌. 低温工程. 2001(02)
[6]磁热效应及磁制冷材料的研究现状[J]. 吴卫,刘晓烈,姜自莲,李远辉,朱向东. 四川工业学院学报. 2001(01)
[7]稀土材料的磁热效应及其应用[J]. 李卓棠,吴佩芳. 化学进展. 1995(02)
博士论文
[1]NaZn13型和Ce6Ni2Si3型稀土-过渡族化合物的磁性和磁热效应[D]. 赵金良.河北工业大学 2010
本文编号：3193849
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