MnFe（P，Si）系列化合物的结构、磁性和制冷性能
发布时间：2021-07-24 10:21
现今,对良好生态环境的倡导理念深入人心,人们不断地开发绿色能源,希望营造一个健康环保的生活环境。传统气压式制冷技术的应用非常广泛,小到生活中的冰箱、空调,大到军事国防、航天航空等等。这种传统制冷技术使用的制冷剂,具有一定的负面作用:除了巨大能源消耗外,排放的气体也会造成温室效应。因此能否找到并使用新型的节能环保制冷技术是我国乃至全世界都要面临的问题。室温磁制冷技术在近年来取得了很大的成就,与传统气压式制冷技术相比,有显著的几点优势:（1）节省高能耗的压缩机装置,高效节能。（2）绿色环保。科研人员对磁制冷材料的深入研究推动了磁制冷技术的演进。MnFe（P,Si）作为一级相变材料,原料成本低廉、制备简单、制冷温度可调于室温范围,备受青睐。但是MnFe（P,Si）系列化合物从未在磁制冷样机中作为磁工质对其制冷性能进行研究。本文以MnFe（P,Si）材料为基础,研究其不同配比下的结构以及磁热效应,除此之外,重点探究了Mn1.28Fe0.67P0.48Six（x=0.56,0.565,0.57,0.575）系...
【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MnFeP0.45As0.55,Gd5Si2Ge2和Gd的熵变[38]
第一章引言7制进行了深入探究：例如磁制冷机的类型，包括往复型、旋转型以及复合型；磁制冷机的磁场系统；制冷机搭载的磁工质等[44-57]。诸多研究使得磁制冷机向着实际应用急速发展。2014年，室温磁制冷机的功率从以前的几十瓦增至几百瓦，最高甚至可达上千瓦。图1-3Zimm等人研制的永磁体旋转式室温磁制冷机Fig.1-3PermanentmagnetrotaryroomtemperaturemagneticrefrigeratordevelopedbyZimmetal包头稀土研究院对于磁制冷机的研制已经拥有20多年的历史，目前该院对磁制冷机的类型、磁工质的运用和磁制冷机结构的设计等方面都取得了很好的成就，并多次在国内外重要会议上发表演讲，并论述所取得的成果[58,59]。本次实验使用由包头稀土研究院开发的复合型室温磁制冷样机上运行自己制备的磁工质。1.6选题目的以及研究内容通过1.5节的论述，在室温附近实现磁制冷是完全可行的，因此磁工质的研究也显得极为重要。本文对Mn1.28Fe0.67P0.48Six(x=0.56,0.565,0.57,0.575)系列化合物的制冷性能进行了研究，这是首次将一级相变材料置于复合式永磁室温磁制冷样机中进行的样机试验，在试验前期，对大量样品的制备工艺和退火工艺都进行了创新性研究。结构决定性能，在本文中也利用Rietveld全谱拟合方法定量分析了Mn1.28Fe0.67P0.48Six(x=0.52,0.53,0.55)系列磁热材料在相变前后的物相表征，同时对不同配比的MnFe(P,Si)系列化合物进行结构与磁性的研究。
内蒙古师范大学硕士学位论文8第二章实验仪器以及实验方法2.1样品制备工艺以及所用仪器样品制备流程如图2-1所示：根据化合物的化学式计算各个原料的质量，对其进行称量后放入球磨罐中，球磨结束并压块烧结，之后对其进行性能表征。图2-1样品制备流程图Fig.2-1Samplepreparationflowchart1)球磨罐、球磨机以及真空手套箱本文所用的球磨机为FRITSCH四罐行星式高能球磨机。如图2-2所示。样品制备时设置球磨机转速为280r/min，研磨时间为6h。图2-2球磨罐与球磨机Fig.2-2MillingtanKandMill把球磨罐置放在球磨机里并进行运转的过程类似于行星的运动，自转的同时围绕高能球磨机的中心公转。这样的设计，可以让罐内球珠与粉末原料按照最佳轨迹进行碰撞，球珠与球磨罐壁之间的冲击力可在很短的时间内，使原料最终变为颗粒度小于1mm的粉末。球磨之前把装原料和钢球的球磨罐一并放入真空手套箱，在真空手套箱中充入高纯Ar气进行封装，防止球磨过程当中原料的氧化。手套箱如图2-3所示。计算称重封罐球磨压块退火测量
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于XRD-Rietveld全谱拟合技术定量分析花岗岩风化壳中矿物组成[J]. 付伟,彭召,曾祥伟,覃建勋,李学彪,赖胜,李晓婷,张银梦. 光谱学与光谱分析. 2018(07)
[2]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)
[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]X射线全谱拟合法在水泥研究中的应用[J]. 甘延玲,金头男,聂光临,崔素萍,郭军. 硅酸盐通报. 2015(07)
[5]基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 王培铭,赵丕琪,刘贤萍. 建筑材料学报. 2015(04)
[6]筒式永磁室温磁制冷机的研制[J]. 金培育,黄焦宏,闫宏伟,杨占峰,张英德,李兆杰. 稀土. 2014(05)
[7]Fe2P型磁致冷材料研究进展[J]. 岳明,徐明锋,张红国,张东涛,刘丹敏,张久兴. 四川师范大学学报(自然科学版). 2013(06)
[8]全谱拟合定量分析石灰石[J]. 邱贤荣,齐砚勇,唐志强. 分析科学学报. 2013(01)
[9]数控往复式室温磁制冷机的研制[J]. 金培育,黄焦宏,闫宏伟,刘翠兰,程娟,邓沅. 稀土. 2012(06)
[10]Mn1.3Fe0.7-xVxP0.45Si0.55系列化合物的磁热效应[J]. 刘雨江,耿遥祥,特古斯,哈斯朝鲁,宋志强,海山,利胜. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2012(04)
硕士论文
[1]Fe-Mn-Si基复合型室温磁制冷工质研究[D]. 哈斯朝鲁.内蒙古师范大学 2012
本文编号：3300468
【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MnFeP0.45As0.55,Gd5Si2Ge2和Gd的熵变[38]
第一章引言7制进行了深入探究：例如磁制冷机的类型，包括往复型、旋转型以及复合型；磁制冷机的磁场系统；制冷机搭载的磁工质等[44-57]。诸多研究使得磁制冷机向着实际应用急速发展。2014年，室温磁制冷机的功率从以前的几十瓦增至几百瓦，最高甚至可达上千瓦。图1-3Zimm等人研制的永磁体旋转式室温磁制冷机Fig.1-3PermanentmagnetrotaryroomtemperaturemagneticrefrigeratordevelopedbyZimmetal包头稀土研究院对于磁制冷机的研制已经拥有20多年的历史，目前该院对磁制冷机的类型、磁工质的运用和磁制冷机结构的设计等方面都取得了很好的成就，并多次在国内外重要会议上发表演讲，并论述所取得的成果[58,59]。本次实验使用由包头稀土研究院开发的复合型室温磁制冷样机上运行自己制备的磁工质。1.6选题目的以及研究内容通过1.5节的论述，在室温附近实现磁制冷是完全可行的，因此磁工质的研究也显得极为重要。本文对Mn1.28Fe0.67P0.48Six(x=0.56,0.565,0.57,0.575)系列化合物的制冷性能进行了研究，这是首次将一级相变材料置于复合式永磁室温磁制冷样机中进行的样机试验，在试验前期，对大量样品的制备工艺和退火工艺都进行了创新性研究。结构决定性能，在本文中也利用Rietveld全谱拟合方法定量分析了Mn1.28Fe0.67P0.48Six(x=0.52,0.53,0.55)系列磁热材料在相变前后的物相表征，同时对不同配比的MnFe(P,Si)系列化合物进行结构与磁性的研究。
内蒙古师范大学硕士学位论文8第二章实验仪器以及实验方法2.1样品制备工艺以及所用仪器样品制备流程如图2-1所示：根据化合物的化学式计算各个原料的质量，对其进行称量后放入球磨罐中，球磨结束并压块烧结，之后对其进行性能表征。图2-1样品制备流程图Fig.2-1Samplepreparationflowchart1)球磨罐、球磨机以及真空手套箱本文所用的球磨机为FRITSCH四罐行星式高能球磨机。如图2-2所示。样品制备时设置球磨机转速为280r/min，研磨时间为6h。图2-2球磨罐与球磨机Fig.2-2MillingtanKandMill把球磨罐置放在球磨机里并进行运转的过程类似于行星的运动，自转的同时围绕高能球磨机的中心公转。这样的设计，可以让罐内球珠与粉末原料按照最佳轨迹进行碰撞，球珠与球磨罐壁之间的冲击力可在很短的时间内，使原料最终变为颗粒度小于1mm的粉末。球磨之前把装原料和钢球的球磨罐一并放入真空手套箱，在真空手套箱中充入高纯Ar气进行封装，防止球磨过程当中原料的氧化。手套箱如图2-3所示。计算称重封罐球磨压块退火测量
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于XRD-Rietveld全谱拟合技术定量分析花岗岩风化壳中矿物组成[J]. 付伟,彭召,曾祥伟,覃建勋,李学彪,赖胜,李晓婷,张银梦. 光谱学与光谱分析. 2018(07)
[2]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)
[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]X射线全谱拟合法在水泥研究中的应用[J]. 甘延玲,金头男,聂光临,崔素萍,郭军. 硅酸盐通报. 2015(07)
[5]基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 王培铭,赵丕琪,刘贤萍. 建筑材料学报. 2015(04)
[6]筒式永磁室温磁制冷机的研制[J]. 金培育,黄焦宏,闫宏伟,杨占峰,张英德,李兆杰. 稀土. 2014(05)
[7]Fe2P型磁致冷材料研究进展[J]. 岳明,徐明锋,张红国,张东涛,刘丹敏,张久兴. 四川师范大学学报(自然科学版). 2013(06)
[8]全谱拟合定量分析石灰石[J]. 邱贤荣,齐砚勇,唐志强. 分析科学学报. 2013(01)
[9]数控往复式室温磁制冷机的研制[J]. 金培育,黄焦宏,闫宏伟,刘翠兰,程娟,邓沅. 稀土. 2012(06)
[10]Mn1.3Fe0.7-xVxP0.45Si0.55系列化合物的磁热效应[J]. 刘雨江,耿遥祥,特古斯,哈斯朝鲁,宋志强,海山,利胜. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2012(04)
硕士论文
[1]Fe-Mn-Si基复合型室温磁制冷工质研究[D]. 哈斯朝鲁.内蒙古师范大学 2012
本文编号：3300468
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