基于MM’X合金的复合材料制备与磁结构相变调控

发布时间：2021-10-30 09:59

　　MM’X（M=Mn、Co或Ni,X=Si或Ge）合金体系的磁结构耦合由于伴随着丰富的磁致效应而得到了广泛关注。但是,该结构相变伴随较大的晶格常数变化,导致样品在相变发生时碎裂成粉末状,阻碍了此类合金的进一步应用和研究。一种潜在的解决方法是将MM’X合金粉末与其他金属进行复合。在本论文中,我们选取（MnNiSi）0.66（Fe2Ge）0.34合金作为研究对象,通过热压的方式制得了（MnNiSi）0.66（Fe2Ge）0.34/Sn复合材料。该复合材料表现出稳定的磁结构相变,大的负热膨胀,更高的磁场驱动能力,以及拓宽的工作温度区间。除此之外,基于熵-温度相图,我们提出了一个简便的公式来计算等温熵变,计算结果与通过麦克斯韦关系获得的结果较为吻合。同时,我们选取了 MM’X合金中的MnCoGe作为研究对象,使用Sb元素替换MnCoGe合金中的Ge元素,增大MnCoGe合金中的Mn-Mn间距,调节其结构相变温度至居里温度窗口。研究发现,MnCoGe1-xSbx合金结构相变温度随着Sb掺杂的增多逐渐下降,并在x=0.05时得到耦合的室温磁结构相变。MnCoGe0.95Sb0.05合金在2 T和5 ... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 相变简介
        1.1.1 相变的分类
        1.1.2 马氏体相变简介
    1.2 磁热效应
        1.2.1 磁热效应的研究背景
        1.2.2 磁热效应的原理
        1.2.3 磁制冷的研究历程
    1.3 磁工质的研究
        1.3.1 Gd_5(Si_2Ge_2)合金
        1.3.2 La(FeSi)_(13)基合金
        1.3.3 MnAs合金
        1.3.4 Heusler合金
        1.3.5 Fe_2P型合金
    1.4 MM'X合金
        1.4.1 MnCoGe基
        1.4.2 MnNiGe基
        1.4.3 MnNiSi基
        1.4.4 MnCoSi基
    1.5 本论文的研究内容
2 实验方法
    2.1 样品的制备
        2.1.1 真空熔炼
        2.1.2 真空甩带
        2.1.3 真空热压
    2.2 样品的表征
        2.2.1 相结构的表征
        2.2.2 表面形貌的表征
        2.2.3 磁性能的表征
        2.2.4 热学性能的表征
        2.2.5 力学性能的表征
3 (MnNiSi)_(0.66)(Fe_2Ge)_(0.34)/Sn复合材料的磁结构相变和磁性能
    3.1 结构和形貌表征
        3.1.1 结构表征
        3.1.2 形貌表征
    3.2 颗粒尺寸与力学性能表征
        3.2.1 颗粒尺寸表征
        3.2.2 力学性能表征
    3.3 热学性能表征
        3.3.1 DSC曲线表征
        3.3.2 热膨胀性能表征
        3.3.3 导热系数测试
    3.4 磁性能表征
        3.4.1 M-T曲线
        3.4.2 磁熵变计算
    3.5 本章小结
4 Sb掺杂对MnCoGe合金磁结构相变的调控
    4.1 结构分析
    4.2 DSC数据分析
    4.3 磁性能表征
        4.3.1 M-T曲线
        4.3.2 M-H曲线
        4.3.3 磁熵变计算
    4.4 本章小结
5 总结
致谢
参考文献
硕士期间发表论文



本文编号：3466528