掺杂对Mn基化合物磁热效应的影响

发布时间：2022-07-20 11:34

　　近些年来能源消耗不断加剧,其中能源消耗的15%来源于制冷领域,特别是以空调和冰箱为主的家用电器,它们是利用以氟利昂为制冷剂的传统制冷技术,它们对臭氧层造成很大破坏,因此现在迫切需要一种新的制冷技术来取代传统制冷技术。目前磁致冷正是取代传统制冷技术一种最有潜力的制冷技术,它具有低功耗、低噪音、环保无污染、成本低廉等优点,其中的Mn基磁致冷材料因为在室温附近具有磁相变和较大的磁热效应为人们所关注。本文通过以电弧炉熔炼的方式合成Mn Co Ge1-x Sbx（x=0,0.01,0.03,0.05,0.07）和（Mn Co Si）1-x（Fe2Ge）x（x=0,0.1,0.15,0.2,0.25）合金。通过系统地研究了其晶体结构、磁性和磁热效应,所得到的主要结果如下:（1）通过对Mn Co Ge合金进行Sb元素掺杂以及高温退火均能使其由正交马氏体转化为六角奥氏体,同时有效的降低合金的居里温度。利用Maxwell方程与样品等温磁化曲线计算出样品的磁熵变曲线,发现在Mn Co Ge1-x Sbx系列合金中当x=0.1时合金的熵变值最大,当外加磁场范围在0-5T时,合金等温磁熵变在居里温度310 K... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 磁制冷材料概述
        1.1.1 磁制冷材料研究发展的历程
        1.1.2 磁热效应
        1.1.3 磁致冷原理
        1.1.4 四种磁致冷热力循环
    1.2 磁致冷材料的基础理论
        1.2.1 固态相变理论
        1.2.2 磁制冷的热力学基础理论
    1.3 磁致冷材料的种类
        1.3.1 磁制冷材料的分类
        1.3.2 几种室温磁制冷材料
    1.4 磁制冷材料选择的条件
    1.5 本课题的研究思路及研究内容
第二章 制备工艺和物性测量
    2.1 实验原料和仪器设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料制备
    2.3 样品的物相分析和磁性测量
        2.3.1 材料的物相结构分析
        2.3.2 材料的物性测量
第三章 MnCoGe_(1-x)Sb_x的磁性和磁热效应
    3.1 引言
    3.2 MnCoGe的制备及物相分析
        3.2.1 MnCoGe合金的制备
        3.2.2 MnCoGe合金的物相分析
    3.3 MnCoGe_(1-x)Sb_x系列合金的磁热效应
        3.3.1 热磁曲线
        3.3.2 等温磁化曲线
        3.3.4 低温磁化曲线
        3.3.5 Arrott图
        3.3.6 磁熵变曲线
    3.4 本章小结
第四章 (MnCoSi)_(1-x)(Fe_2Ge)_x磁性和磁热效应
    4.1 引言
    4.2 (MnCoSi)_(1-x)(Fe_2Ge)_x系列合金的制备及物相分析
        4.2.1 (MnCoSi)_(1-x)(Fe_2Ge)_x系列合金的制备
        4.2.2 (MnCoSi)_(1-x)(Fe_2Ge)_x系列合金的物相分析
    4.3 (MnCoSi)_(1-x)(Fe_2Ge)_x系列合金的磁热效应
        4.3.1 热磁曲线
        4.3.2 MnCoSi不同磁场下的磁热曲线
        4.3.3 等温磁化曲线
        4.3.4 低温磁化曲线
        4.3.5 Arrott图
        4.3.6 磁熵变曲线
    4.4 本章小结
第五章 总结和展望
    5.1 研究总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 作者在读期间发表的论文及参加的科研项目



本文编号：3663925