RE-Fe-Pd（RE=Nd,Pr）三元系相平衡及相关化合物磁热效应研究

发布时间：2021-05-22 20:21

　　稀土-过渡族元素形成的化合物具有丰富的磁结构与磁相变,一直是磁性材料领域的重要研究体系。本论文选择三元体系RE-Fe-Pd（RE=Nd,Pr）为研究对象,实验研究和修正了相关二元体系相图及RE-Fe-Pd在773 K的相平衡关系,发现了三元金属间化合物RE6Fe13Pd,确定了其晶体结构和晶胞参数,构建了 RE-Fe-Pd体系在773 K的等温截面图。此外,还研究了三元化合物RE6Fe13Pd及部分RE-Pd化合物的磁性及磁热效应,获得的研究结果如下:（1）利用差热分析（DSC）、X射线衍射（XRD）以及扫描电镜-能谱分析（SEM-EDS）对 Nd-Pd,Pr-Pd 二元体系中 Nd≥50at.%和Pr≥50 at.%的部分进行了研究,将共晶反应L（?）Nd7Pd3 + dhcp-Nd温度修正为916 K,并测定了包晶反应L + PrPd（?）Pr7Pd3和共晶反应L（?）Pr7Pd3 + dhcp-Pr的反应温度。结合文献报道的相图数据和本工作的实验结果,确定了经过修正的Nd-Pd,Pr-Pd 二元合金相图。在Fe-Nd二元系中,研究发现Fe17Nd5化合物在1054 K通过包晶反应... 

【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：155 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 磁制冷技术
        1.1.1 磁制冷材料的发展史
        1.1.2 磁制冷基本原理
        1.1.3 磁制冷的热力学描述
        1.1.4 磁制冷材料的表征参数
        1.1.5 磁制冷工质的分类
    1.2 相图的应用与测定方法
        1.2.1 相图和相图应用
        1.2.2 相图的实验测定
        1.2.3 物相分析技术
        1.2.4 相界的测定
        1.2.5 物质晶体结构的测定
    1.3 选题依据
2 RE-Fe-Pd中一二元体系的实验研究
    2.1 Fe-Pd二元体系
    2.2 Fe-Nd二元体系
        2.2.1 文献信息
        2.2.2 实验结果
    2.3 Fe-Pr二元体系
        2.3.1 文献及实验信息
        2.3.2 实验结果
    2.4 Nd-Pd二元体系
    2.5 Pr-Pd二元体系
    2.6 本章小结
3 RE-Fe-Pd(RE=Nd,Pr)773 K等温截面图
    3.1 实验过程
    3.2 Nd-Fe-Pd 773 K等温截面
        3.2.1 第三组元在二元相中的固溶度
        3.2.2 相区的确定
        3.2.3 Nd-Fe- Pd 773 K等温截面
    3.3 Pr-Fe-Pd 773 K等温截面图
        3.3.1 第三组元在第二相中的固溶度
        3.3.2 相区的确定
        3.3.3 Pr-Fe-Pd 773 K等温截面图
    3.4 本章小结
4 RE_6Fe_(13)Pd化合物磁性与磁热性能
    4.1 引言
    4.2 实验过程
    4.3 三元化合物RE_6Fe_(13)Pd (RE=Pr,Nd)的结构以及凝固过程
    4.4 RE_6Fe_(13)Pd (RE=Pr,Nd)化合物的磁性研究
    4.5 Nd_6Fe_(13)Pd化合物的磁热效应
    4.6 Pr掺杂对Nd_6Fe_(13)Pd磁性及磁热性能的影响
    4.7 Cu掺杂对Nd_6Fe_(13)Pd磁性及磁热性能的影响
    4.8 本章小结
5 RE-Pd二元化合物磁性与磁热性能
    5.1 引言
    5.2 实验过程
    5.3 二元化合物Pr_7Pd_3的结构和磁热性能
    5.4 二元化合物NdPd的磁性和磁热性能
    5.5 二元化合物RE_3Pd_4(RE=Nd,Pr)的结构和磁热性能
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]Magnetocaloric effect of Pr2Fe17-xMnx alloys[J]. Xi-Chun Zhong,Zhong-Wu Liu,De-Chang Zeng,Karl A.Gschneidner Jr.,Vitalij K.Pecharsky.  Rare Metals. 2014(05)
[3]磁热效应和室温稀土磁制冷材料研究现状[J]. 马建波,湛永钟,周卫平,黄国瑞,刘佑良,林栽汉.  材料导报. 2008(11)
[4]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)
[5]Gd5Si1.75Ge1.75Sn0.5的结构、磁相变与磁熵变[J]. 张铁邦,陈云贵,唐永柏,涂铭旌.  中国稀土学报. 2005(04)
[6]室温磁制冷材料研究现状及发展前景[J]. 杨斌,杨俊逸,朱根松.  稀土. 2004(04)
[7]空间制冷技术在星载红外遥感器中的应用与发展[J]. 朱建炳,潘雁频.  真空与低温. 2003(01)
[8]室温磁制冷研究进展[J]. 高强,俞炳丰,孟祥兆,陈志.  制冷学报. 2003(01)
[9]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)
[10]磁制冷发展现状及趋势:Ⅰ磁致冷材料[J]. 陈远富,滕保华,陈云贵,涂铭旌,唐定骧.  低温工程. 2001(01)

硕士论文
[1]Gd-Tb-Co三元相图及(Gd1-xTbx)Co2化合物的磁热效应研究[D]. 周开文.广西大学 2006



本文编号：3201611