MnMX和NiMn基合金磁结构相变及磁响应效应研究
发布时间：2021-06-17 23:07
磁性合金由于磁结构相变所伴随的丰富磁致效应使得其在感应器、制动器以及磁制冷机等应用方面受到广泛关注。研究表明,一些一级相变材料,如Ni-Mn基铁磁形状记忆合金和MM’X（M为Mn,M’为Co或Ni,X为Si或Ge）合金等,具有较大的磁热效应或磁致应变效应。但它们存在较大的热滞、不可逆性、力学性能差和应用温度低等不足。因此,如何克服这些不足并提升材料的性能成为目前的研究热点。本文研究了几种Mn基合金的磁结构相变及其伴随效应,通过改变化学配比、掺杂不同金属元素等方法使得其性能得到巨大改善。我们选取MM’X合金中MnNiGe作为研究对象,通过V对Ni的取代,占据Mn位,增加了Mn-Mn间距,得到了室温附近的铁磁耦合。研究发现,随着V含量的增加,MnNi1-xGeVx相变温度逐渐降低,并且得到宽为130 K的居里温度窗口。MnNi0.88GeV0.12合金在5 T磁场下具有15.057 J·kg-1·K-1的磁熵变,磁制冷效率RC值达到33.44 J/kg。同时,...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁制冷原理
1绪论硕士学位论文41.2.2磁致应变或磁致伸缩效应铁磁性物质由于磁化状态的改变，其长度及体积均会发生变化，这种现象称为磁致伸缩效应。其中长度的变化是焦耳(J.P.Joule)在1842年发现的，故亦称为焦耳效应。磁化状态改变时铁磁体尺寸大小的相对变化，若只有线度的伸长或缩短，则为线磁致伸缩。如果体积随磁化状态发生改变则为体积磁致伸缩，表现为铁磁体在磁化过程中体积的膨胀和收缩。和传统的压电材料相比，磁致伸缩材料具有机械能－电能转换率高、能量密度大、响应速度快、可靠性高、驱动方式简单等优点，可广泛应用传感器和电子信息行业。由于磁致伸缩材料实现了磁性-力学性能的转化，因此在军用声纳，电声换能器、海洋探测、微位移驱动、减振与防振有着广泛的应用前景。材料在磁场作用产生磁致伸缩效应的过程可以分为两步：（1）铁磁体磁化状态改变发生形变，即应变产生过程，如图1.2所示。（2）铁磁体通过自发磁化取向时产生应变，即应变收集过程。铁磁体在自发磁化后，为了降低退磁能，会形成磁畴。外加磁场后，磁畴内的磁化矢量随着磁畴的位移和转动而向磁场方向转动，同时产生的应变也转向磁场方向，使整个样品发生尺寸变化，从而产生所谓的磁致伸缩效应。图1.2磁性材料自发磁化过程伴随的晶格畸变1.2.3铁磁形状记忆效应图1.3单程与双程形状记忆效应
1绪论硕士学位论文41.2.2磁致应变或磁致伸缩效应铁磁性物质由于磁化状态的改变，其长度及体积均会发生变化，这种现象称为磁致伸缩效应。其中长度的变化是焦耳(J.P.Joule)在1842年发现的，故亦称为焦耳效应。磁化状态改变时铁磁体尺寸大小的相对变化，若只有线度的伸长或缩短，则为线磁致伸缩。如果体积随磁化状态发生改变则为体积磁致伸缩，表现为铁磁体在磁化过程中体积的膨胀和收缩。和传统的压电材料相比，磁致伸缩材料具有机械能－电能转换率高、能量密度大、响应速度快、可靠性高、驱动方式简单等优点，可广泛应用传感器和电子信息行业。由于磁致伸缩材料实现了磁性-力学性能的转化，因此在军用声纳，电声换能器、海洋探测、微位移驱动、减振与防振有着广泛的应用前景。材料在磁场作用产生磁致伸缩效应的过程可以分为两步：（1）铁磁体磁化状态改变发生形变，即应变产生过程，如图1.2所示。（2）铁磁体通过自发磁化取向时产生应变，即应变收集过程。铁磁体在自发磁化后，为了降低退磁能，会形成磁畴。外加磁场后，磁畴内的磁化矢量随着磁畴的位移和转动而向磁场方向转动，同时产生的应变也转向磁场方向，使整个样品发生尺寸变化，从而产生所谓的磁致伸缩效应。图1.2磁性材料自发磁化过程伴随的晶格畸变1.2.3铁磁形状记忆效应图1.3单程与双程形状记忆效应
本文编号：3236091
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
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磁制冷原理
1绪论硕士学位论文41.2.2磁致应变或磁致伸缩效应铁磁性物质由于磁化状态的改变，其长度及体积均会发生变化，这种现象称为磁致伸缩效应。其中长度的变化是焦耳(J.P.Joule)在1842年发现的，故亦称为焦耳效应。磁化状态改变时铁磁体尺寸大小的相对变化，若只有线度的伸长或缩短，则为线磁致伸缩。如果体积随磁化状态发生改变则为体积磁致伸缩，表现为铁磁体在磁化过程中体积的膨胀和收缩。和传统的压电材料相比，磁致伸缩材料具有机械能－电能转换率高、能量密度大、响应速度快、可靠性高、驱动方式简单等优点，可广泛应用传感器和电子信息行业。由于磁致伸缩材料实现了磁性-力学性能的转化，因此在军用声纳，电声换能器、海洋探测、微位移驱动、减振与防振有着广泛的应用前景。材料在磁场作用产生磁致伸缩效应的过程可以分为两步：（1）铁磁体磁化状态改变发生形变，即应变产生过程，如图1.2所示。（2）铁磁体通过自发磁化取向时产生应变，即应变收集过程。铁磁体在自发磁化后，为了降低退磁能，会形成磁畴。外加磁场后，磁畴内的磁化矢量随着磁畴的位移和转动而向磁场方向转动，同时产生的应变也转向磁场方向，使整个样品发生尺寸变化，从而产生所谓的磁致伸缩效应。图1.2磁性材料自发磁化过程伴随的晶格畸变1.2.3铁磁形状记忆效应图1.3单程与双程形状记忆效应
1绪论硕士学位论文41.2.2磁致应变或磁致伸缩效应铁磁性物质由于磁化状态的改变，其长度及体积均会发生变化，这种现象称为磁致伸缩效应。其中长度的变化是焦耳(J.P.Joule)在1842年发现的，故亦称为焦耳效应。磁化状态改变时铁磁体尺寸大小的相对变化，若只有线度的伸长或缩短，则为线磁致伸缩。如果体积随磁化状态发生改变则为体积磁致伸缩，表现为铁磁体在磁化过程中体积的膨胀和收缩。和传统的压电材料相比，磁致伸缩材料具有机械能－电能转换率高、能量密度大、响应速度快、可靠性高、驱动方式简单等优点，可广泛应用传感器和电子信息行业。由于磁致伸缩材料实现了磁性-力学性能的转化，因此在军用声纳，电声换能器、海洋探测、微位移驱动、减振与防振有着广泛的应用前景。材料在磁场作用产生磁致伸缩效应的过程可以分为两步：（1）铁磁体磁化状态改变发生形变，即应变产生过程，如图1.2所示。（2）铁磁体通过自发磁化取向时产生应变，即应变收集过程。铁磁体在自发磁化后，为了降低退磁能，会形成磁畴。外加磁场后，磁畴内的磁化矢量随着磁畴的位移和转动而向磁场方向转动，同时产生的应变也转向磁场方向，使整个样品发生尺寸变化，从而产生所谓的磁致伸缩效应。图1.2磁性材料自发磁化过程伴随的晶格畸变1.2.3铁磁形状记忆效应图1.3单程与双程形状记忆效应
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